{"id":2392,"date":"2022-08-28T18:07:37","date_gmt":"2022-08-28T21:07:37","guid":{"rendered":"https:\/\/cienciasbahia.org.br\/novo\/?p=2392"},"modified":"2022-08-29T18:08:51","modified_gmt":"2022-08-29T21:08:51","slug":"cientistas-investigam-tecnologias-de-combustao-que-geram-gas-carbonico-quase-puro","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/cienciasbahia.org.br\/novo\/2022\/08\/28\/cientistas-investigam-tecnologias-de-combustao-que-geram-gas-carbonico-quase-puro\/","title":{"rendered":"Cientistas investigam tecnologias de combust\u00e3o que geram g\u00e1s carb\u00f4nico quase puro"},"content":{"rendered":"
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O estudo est\u00e1 sendo conduzido por pesquisadores do Centro de Pesquisa para Inova\u00e7\u00e3o em Gases de Efeito Estufa (RCGI).<\/strong><\/p>\n<\/div>\n

Duas tecnologias pouco conhecidas no Brasil capazes de gerar energia, capturar e purificar g\u00e1s carb\u00f4nico (o di\u00f3xido de carbono \u2013 CO2, um dos grandes vil\u00f5es do aquecimento global) est\u00e3o sendo investigadas por pesquisadores do Centro de Pesquisa para Inova\u00e7\u00e3o em Gases de Efeito Estufa<\/a>\u00a0(RCGI), sediado na USP e patrocinado pela Funda\u00e7\u00e3o de Amparo \u00e0 Pesquisa do Estado de S\u00e3o Paulo (Fapesp) em parceria com a Shell.<\/div>\n
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\u201cAmbas as tecnologias utilizam o processo de combust\u00e3o e conseguem gerar um CO2 praticamente puro, sem necessitar de nenhum processo de separa\u00e7\u00e3o posterior, como membranas. Ou seja, o CO2 sai pronto para ser estocado ou reutilizado\u201d, informa Guenther Carlos Krieger Filho, professor do Departamento de Engenharia Mec\u00e2nica da Escola Polit\u00e9cnica (Poli) da USP e coordenador do projeto Combust\u00e3o do Tipo Chemical Looping Combustion (CLC) e Oxi-Combust\u00e3o com GN e Biog\u00e1s.<\/p>\n

O projeto vai atuar em duas frentes. Em uma delas, os pesquisadores querem reduzir as emiss\u00f5es de CO2 em usinas, como termoel\u00e9tricas, movidas a g\u00e1s natural ou biog\u00e1s por meio da oxi-combust\u00e3o. \u201cEm geral, a combust\u00e3o convencional \u00e9 feita com ar e em seus gases de exaust\u00e3o, que s\u00e3o os res\u00edduos da queima, s\u00e3o encontrados n\u00e3o apenas CO2, como tamb\u00e9m nitrog\u00eanio (N2) e outros poluentes. No caso da oxi-combust\u00e3o a queima \u00e9 feita com oxig\u00eanio (O2) puro no lugar do ar, o que resulta apenas em CO2 e vapor d\u00b4\u00e1gua\u201d, explica Krieger Filho.<\/p>\n

Segundo o pesquisador, essa \u00e9 uma das grandes vantagens da oxi-combust\u00e3o. \u201cNa combust\u00e3o convencional, mais de 70% do g\u00e1s resultante do processo s\u00e3o compostos por nitrog\u00eanio. Entretanto, \u00e9 muito caro comprimir todo esse g\u00e1s para armazen\u00e1-lo. Sem contar que o que interessa \u00e9 obter o CO2 para ser armazenado ou ganhar outro fim. Com a tecnologia oxi-combust\u00e3o \u00e9 f\u00e1cil separar o CO2, porque basta condensar a \u00e1gua e pronto.\u201d<\/p>\n

O foco do projeto ser\u00e1 desenvolver c\u00e2maras de combust\u00e3o capazes de executar essa opera\u00e7\u00e3o. \u201cA oxi-combust\u00e3o demanda temperaturas muito elevadas e o reator precisa suportar esse estresse t\u00e9rmico. Garantir estabilidade a esse tipo de combust\u00e3o \u00e9 o nosso desafio\u201d, relata Krieger Filho. Os experimentos acontecem tanto por meio de modelagem quanto de forma emp\u00edrica em escala laboratorial. Nesse \u00faltimo caso, os pesquisadores v\u00e3o desenvolver uma c\u00e2mara de oxi-combust\u00e3o acoplada a uma miniturbina a g\u00e1s, que ir\u00e1 gerar o CO2 j\u00e1 separado do vapor d\u00b4\u00e1gua.<\/p>\n

J\u00e1 na parte computacional, a equipe do projeto ir\u00e1 a princ\u00edpio utilizar alguns estudos realizados pelo Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), nos Estados Unidos. \u201c\u00c9 o pontap\u00e9 inicial. Vamos replicar no computador a c\u00e2mara de combust\u00e3o desenvolvida pelo MIT e, a partir da\u00ed, fazer nossos pr\u00f3prios estudos com t\u00e9cnica \u00f3tica-laser para medir campos de velocidade e identificar a estrutura da chama, por exemplo\u201d, prossegue Krieger Filho. \u201cVamos usar esses dados para melhorar e modificar os modelos computacionais que futuramente v\u00e3o permitir a constru\u00e7\u00e3o de uma c\u00e2mara de combust\u00e3o em escala industrial.\u201d<\/p>\n

MODERNIZA\u00c7\u00c3O DAS USINAS<\/strong><\/p>\n

Para adotar a oxi-combust\u00e3o, a usina precisa fazer um retrofitting (moderniza\u00e7\u00e3o de equipamentos). \u201c\u00c9 uma tecnologia que pode ser incorporada \u00e0 estrutura j\u00e1 existente. Entretanto, ela exige a implanta\u00e7\u00e3o de uma planta criog\u00eanica para produzir O2 puro\u201d, conta Krieger Filho. \u201cNo projeto pretendemos, inclusive, testar qual seria a concentra\u00e7\u00e3o toler\u00e1vel de nitrog\u00eanio nesse processo para tentar diminuir os custos da planta.\u201d<\/p>\n

De acordo com o especialista, a equipe de pesquisadores do RCGI n\u00e3o localizou estudos relativos ao uso de oxi-combust\u00e3o com biog\u00e1s. \u201cAo que tudo indica, nosso projeto \u00e9 pioneiro nessa quest\u00e3o. Em fun\u00e7\u00e3o da necessidade de reduzir as emiss\u00f5es de gases de efeito estufa, a produ\u00e7\u00e3o de biog\u00e1s deve crescer no Brasil, pois aproveita os dejetos do agroneg\u00f3cio. Se a usina utilizar biog\u00e1s e oxi-combust\u00e3o, poder\u00e1 ficar negativa em termos de emiss\u00e3o de CO2\u201d, afirma Krieger Filho.<\/p>\n

A outra tecnologia que ser\u00e1 estudada pelos pesquisadores do projeto \u00e9 a Combust\u00e3o Qu\u00edmica C\u00edclica, ou CLC, na sigla em ingl\u00eas. \u201cNesse processo, temos dois reatores que ficam interconectados. Em um deles, com ar, acontece a oxida\u00e7\u00e3o de uma part\u00edcula met\u00e1lica, que \u00e9 ent\u00e3o enviada para o outro reator e cede O2 para a queima do combust\u00edvel\u201d, explica Fernando Luiz Sacomano Filho, professor do Departamento de Engenharia Mec\u00e2nica da Poli e vice-coordenador do projeto. \u201cQuando os gases de exaust\u00e3o resfriam, a \u00e1gua se condensa e obt\u00e9m-se assim o CO2 puro.\u201d<\/p>\n

Nesse caso, a usina n\u00e3o precisa instalar uma planta criog\u00eanica, pois o O2 \u00e9 gerado pelo pr\u00f3prio processo de combust\u00e3o. \u201cEntretanto, a CLC n\u00e3o se adequa ao retrofitting e quem quiser adot\u00e1-la precisa modificar a planta industrial\u201d, prossegue o especialista, que conheceu a tecnologia durante o doutorado na Universidade T\u00e9cnica de Darmstadt, na Alemanha, conclu\u00eddo em 2017.<\/p>\n

A exemplo do que vai acontecer na parte do projeto voltada \u00e0 oxi-combust\u00e3o, o objetivo dos pesquisadores \u00e9 construir reatores por meio de modelagem e de forma emp\u00edrica em laborat\u00f3rio. No quesito computacional ser\u00e1 utilizado como ponto de partida uma planta piloto situada na Universidade T\u00e9cnica de Darmstadt, que vai ser ent\u00e3o trabalhada pela equipe do RCGI. \u201cEmbora tenha surgido na d\u00e9cada de 1950, essa tecnologia ganhou for\u00e7a nos \u00faltimos 20 anos como alternativa para captura de CO2. Com esse fim, trata-se de uma tecnologia em desenvolvimento no mundo, onde a comercializa\u00e7\u00e3o ainda se encontra numa fase embrion\u00e1ria\u201d, diz Sacomano Filho.<\/p>\n

No projeto os pesquisadores pretendem testar tipos de min\u00e9rios que podem ser utilizados nos reatores, como \u00e9 o caso da ilmenita (FeTiO3). \u201cS\u00e3o v\u00e1rias possibilidades. No mundo existem estudos sobre transformar res\u00edduos da ind\u00fastria eletr\u00f4nica em part\u00edculas met\u00e1licas dos reatores da CLC, mas esse n\u00e3o \u00e9 nosso objetivo imediato\u201d, relata.<\/p>\n

De acordo com o pesquisador, o Brasil tem grande potencial energ\u00e9tico renov\u00e1vel se levarmos em conta as hidrel\u00e9tricas. \u201cMas quando consideramos a energia prim\u00e1ria, que alimenta a ind\u00fastria, somos muito dependentes de combust\u00edvel f\u00f3ssil\u201d, afirma Sacomano Filho. Segundo ele, uma das metas durante o projeto \u00e9 testar a CLC movida a g\u00e1s natural, biog\u00e1s e biomassa. \u201cSer\u00e1 uma novidade\u201d, conclui.<\/p>\n

Fonte: Jornal da USP \/ Assessoria de Comunica\u00e7\u00e3o do RCGI<\/p>\n

Foto: Jornal da USP \/ PxHere<\/p>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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