Bioetanol de cana-de-açúcar - CGEE

5.2 Gaseificação para produção de combustíveis e eletricidadeA gaseificação é um processo de conversão termoquímica da biomassa, realizado a elevadastemperaturas, em que as substâncias orgânicas (sólidas ou líquidas) são convertidas em produtosgasosos, principalmente CO, H 2, CO 2e vapor d´água, observando-se também a formaçãode hidrocarbonetos leves e outros compostos voláteis e condensáveis como produtossecundários [Grabowski (2004)]. Os constituintes inorgânicos da biomassa são descarregadosna forma de cinzas. O processo pode ser efetuado mediante a reação do material orgânicocom o oxigênio do ar ou do vapor, ou ainda com oxigênio puro, podendo ser utilizados reatoresa pressão atmosférica ou pressurizados. O aquecimento do gaseificador pode ser feitode maneira direta, pela oxidação parcial da biomassa, ou indireta, por meio de mecanismos detroca de calor. Quanto ao projeto do reator, podem ser utilizados gaseificadores de leito fixo,fluidizado ou arrastado. Como se percebe, a gaseificação apresenta rotas bastante diversificadas,que devem ser escolhidas em função da biomassa a ser processada, do tipo de produtobuscado e da escala da unidade.As reações que ocorrem em um gaseificador são bastante complexas e, de seu adequadodesenvolvimento, depende a eficiência do processo. Para dar uma idéia simplificada do processode gaseificação, em seguida à volatilização do combustível sólido, ocorrem ao mesmotempo as seguintes reações [Rauch (2002)]:C+ ½ O 2→ CO (4)C + H 2O → H 2+ CO (5)C + O 2→ CO 2(6)CO + H 2O → CO 2 +H 2(7)C + CO 2→ 2 CO (8)Através da gaseificação, é possível transformar um material heterogêneo, como é o caso dabiomassa, em um combustível gasoso apropriado para diversas aplicações. Para alguns usos,contudo, esse gás precisa ser devidamente limpo para se adequar aos padrões exigidos da suaaplicação no uso final. A limpeza pode ocorrer a baixa temperatura, por exemplo, por meiode filtragem (que ocorre em torno de 200° C) e lavagem, para remoção de particulados e condensáveis,após prévio resfriamento. A limpeza também pode ser realizada a média-alta temperatura(350°-400° C), para sua utilização em turbinas a gás e células a combustível. Em geral,essa limpeza a quente é feita com emprego de filtros cerâmicos [Macedo et al. (2006)].A gaseificação da biomassa vem sendo desenvolvida desde a década de 1940, o que levouà criação de diferentes tipos de gaseificadores, arranjos de processo e aplicações. Comoprodutos, há desde pequenos sistemas para suprimento de gás para motores automotivos decombustão interna a pequenas aplicações estacionárias de produção combinada de calor epotência (CHP). Além disso, também se tem buscado desenvolver sistemas de maior escalapara geração de potência com turbinas a gás, entre 10 MW e 100 MW térmicos, e, mais re-133Bioetanol-05.indd 133 11/11/2008 15:25:08