EXPLOSIVOS - Crea-RS

artigosBiomass-To-Liquids:possibilidades e perspectivasM.Sc. Guilherme de Souza | Eng. Químico | Doutorando do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química da Universidade Federal do Rio Grandedo Sul (PPGEQ/UFRGS) | E-mail: gdesouza@enq.ufrgs.brDr. Oscar William Perez Lopez | Eng. Químico | Professor-adjunto da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) | E-mail: perez@enq.ufrgs.brDr. Nilson Romeu Marcilio | Eng. Químico | Conselheiro da Câmara Especializada de Engenharia Química | Representante da Escola de Engenharia(EE/UFRGS) | E-mail: nilson@enq.ufrgs.brEm decorrência do recente acidente na usina nuclear emFukushima, no Japão, muitos países que incluem a energianuclear em sua matriz energética anunciaram restrições oumesmo o abandono gradual dessa fonte de energia. Somadoao crescente esgotamento das reservas de petróleo, esse cenárioconduz à procura por fontes alternativas que atendamàs demandas por energia e que sejam adequadas do ponto devista ambiental. Nesse contexto, processos que utilizam biomassacomo matéria-prima possuem grande vantagem pelofato de utilizarem fontes renováveis, as quais, muitas vezes,consistem em coprodutos de baixo valor ou mesmo resíduosprovenientes de outros processos.Por meio do processo Biomass-To-Liquids (BTL), é possívelobter um substituto sintético do petróleo e outros produtosquímicos a partir do gás de síntese (mistura de H 2eCO), por sua vez, gerado de biomassa. Dentre as fontes alternativaspara o processo BTL, o etanol apresenta característicasinteressantes, tais como a grande disponibilidade noBrasil e relativo baixo custo de produção, a facilidade e segurançaassociados ao seu manejo, transporte e estocagem, asua não toxicidade e alto teor de hidrogênio [1]. Dentre asrotas possíveis envolvendo o etanol, incluem-se as reações dereforma a vapor (eq. 1), reforma a seco (eq. 2) e decomposição(eq. 3).C 2H 5OH + H 2O → 2CO + 4H 2∆H 298K= 256 kJ.mol -1 (1)C 2H 5OH + CO 2→ 3CO + 3H 2∆H 298K= 297 kJ.mol -1 (2)C 2H 5OH → CH 4+ CO + H 2∆H 298K= 50 kJ.mol -1 (3)Além do etanol, o glicerol consiste em outra fonte de particularinteresse em face à política nacional de incentivo aosbiocombustíveis. O glicerol é o principal subproduto obtidono processo de produção do biodiesel (10-15% em massa),o qual possui baixo valor agregado, não possuindo aplicaçõessuficientes que façam com que seja absorvido pelo mercado.A decomposição em fase aquosa (ou reforma a vapor) do gliceroltambém fornece o gás de síntese, gerado em temperaturasmoderadas através da reação mostrada abaixo (eq. 4).HC 3H 8O 3⎯⎯→2O3CO + 4H 2∆H 298K= 251 kJ.mol -1 (4)Entretanto, as rotas possíveis para explorar essa tecnologianão se restringem às duas fontes mencionadas. Com efeito,trabalhos interessantes vêm sendo desenvolvidos envolvendoas mais variadas fontes, como cavacos de madeira,resíduos em geral, borras de café, dentre outras [2]. Os exemplostrazidos evidenciam as potencialidades e possibilidadesde explorar essa tecnologia nas diversas atividades industriais.Após a geração do gás de síntese, essa mistura gasosa éconvertida em hidrocarbonetos e oxigenados através da Síntesede Fischer-Tropsch. As principais reações desse processosão destacadas genericamente nas equações 5 e 6.nCO + (2n+1)H 2→ C nH 2n+2+ nH 2O ∆H 298K≈ -167 kJ.mol -1 CO (5)nCO + 2nH 2→ C nH 2n+ nH 2O ∆H 298K≈ -167 kJ.mol -1 CO (6)O interesse pela tecnologia BTL não se restringe ao meioacadêmico. Recentemente, foi inaugurada na Alemanha umaunidade BTL desenvolvida em parceria com a Universidadede Freiberg, enquanto que outra unidade foi projetada e vemsendo construída junto à Universidade de Karlsruhe (KIT).Assim, os exemplos não só mostram o investimento e a apostanessa tecnologia para o curto prazo, como também sugeremque o sucesso dos empreendimentos possui forte relaçãocom a interação da iniciativa privada com o meio acadêmico.Entretanto, independentemente da rota adotada, um ponto-chavedesse processo é o catalisador empregado. Por essemotivo, o Laboratório de Processamento de Resíduos (LPR)e o de Processos Catalíticos (ProCat) da UFRGS vêm desenvolvendocatalisadores heterogêneos para o processo BTL.Embora a pesquisa ainda não tenha sido concluída, resultadospromissores em escala de bancada foram obtidos nas reaçõesde reforma a vapor e de decomposição do etanol, tendosido verificadas as condições operacionais ótimas e composiçõesdos catalisadores que maximizem a produção de gásde síntese e a sua conversão em hidrocarbonetos diversos.Referências Bibliográficas[1] VIZCAÍNO, A.J.; CARRERO, A.; CALLES, J.A. Hydrogen production byethanol steam reforming over Cu–Ni supported catalysts. InternationalJournal of Hydrogen Energy, v. 32, p. 1450-1461, 2007.[2] GÖRANSSON, K.; SÖDERLIND, U.; HE, J.; ZHANG, W. Review ofsyngas production via biomass DFBGs. Renewable and SustainableEnergy Reviews, v. 15, p. 482-492, 2011.36dezembro’11 | 88