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A biomassa, convertida num leito de areia a 800 °C fluidizado com vapor dentro de um gaseificador indireto, produz um gás de alto poder calorífico e alcatrão como subproduto. Como o alcatrão, uma mistura complexa de componentes valiosos e indesejados, tende a criar problemas durante o resfriamento do gás, ele é considerado um empecilho para a aplicação da gaseificação e precisa ser removido, o que é um processo caro. Pesquisadores da Chalmers University of Technology desenvolveram, juntamente com seus parceiros industriais, uma solução que transforma o outrora problemático subproduto alcatrão em um produto valioso. Universidade de Tecnologia Boid/Chalmers
Uma oportunidade de mudar para fontes renováveis de aquecimento, eletricidade e combustível, proporcionando ao mesmo tempo novas oportunidades para diversas indústrias produzirem um grande número de produtos renováveis. Este é o veredicto dos pesquisadores do Universidade de Tecnologia ChalmersSuécia, que agora, após dez anos de investigação energética sobre gaseificação de biomassa, vê uma série de novas conquistas tecnológicas.
“O potencial é enorme! Utilizando apenas as centrais energéticas suecas já existentes, poderíamos produzir combustíveis renováveis equivalentes a 10% do combustível de aviação mundial, se tal conversão fosse totalmente implementada”, afirma Henrik Thunman, Professor de Tecnologia Energética na Chalmers.
Resumimos o trabalho dos últimos dez anos na Chalmers Power Central e GoBiGas no relatório: “Demonstração GoBiGas – um passo vital para uma transição em larga escala de combustíveis fósseis para biocombustíveis avançados e eletrocombustíveis”. Pesquisadores da divisão de Tecnologia Energética do Departamento de Espaço, Terra e Meio Ambiente da Chalmers trabalharam em conjunto com colegas dos departamentos de Química e Engenharia Química, Microtecnologia e Nanociência, Gestão de Tecnologia e Economia, Biologia e Engenharia Biológica, Mecânica e Ciências Marítimas. bem como uma ampla gama de parceiros colaborativos suecos e internacionais na indústria e na academia. Baixe o relatório: Demonstração GoBiGas – um passo vital para uma transição em grande escala de combustíveis fósseis para biocombustíveis avançados e eletrocombustíveis.(21 MB).
Como implementar uma mudança de combustíveis fósseis para energias renováveis é uma questão complicada para muitas indústrias. Para as indústrias pesadas, como as refinarias de petróleo ou a indústria do papel e da pasta de papel, é especialmente urgente começar a avançar, porque os ciclos de investimento são muito longos. Ao mesmo tempo, é importante fazer o investimento certo porque pode ser forçado a substituir caldeiras ou instalações antecipadamente, o que significa grandes custos financeiros. Graças a esforços estratégicos de longo prazo, os investigadores da Universidade de Tecnologia Chalmers, na Suécia, abriram agora o caminho para mudanças radicais, que poderiam ser aplicadas a novas instalações, bem como implementadas em milhares de fábricas existentes em todo o mundo.
A solução apresentada envolve a gaseificação generalizada da biomassa. Esta tecnologia em si não é nova. Explicado de forma grosseira, o que acontece é que em altas temperaturas a biomassa se transforma em gás. Este gás pode então ser refinado em produtos finais que são atualmente fabricados a partir de petróleo e gás natural. Os investigadores da Chalmers demonstraram que um possível produto final é o biogás, que pode substituir o gás natural nas redes de gás existentes.
Anteriormente, o desenvolvimento da tecnologia de gaseificação foi dificultado por grandes problemas com a liberação de alcatrão da biomassa, o que interfere no processo de diversas maneiras. Agora, os investigadores da divisão de Tecnologia Energética da Chalmers demonstraram que podem melhorar a qualidade do biogás através de processos químicos, e o alcatrão também pode ser gerido de formas completamente novas. Isto, em combinação com um desenvolvimento paralelo de materiais de troca de calor, proporciona possibilidades completamente novas para a conversão de caldeiras de aquecimento urbano em gaseificadores de biomassa.
“O que torna esta tecnologia tão atraente para diversas indústrias é que será possível modificar as caldeiras existentes, que poderão então complementar a produção de calor e energia com a produção de combustíveis e produtos químicos livres de fósseis.”, afirma Martin Seemann, Professor Associado de Energia. Tecnologia em Chalmers.
“Reconstruímos a nossa própria caldeira de investigação desta forma em 2007 e agora temos mais de 200 anos-homem de investigação para nos apoiar”, afirma o professor Henrik Thunman. “Combinado com as lições aprendidas em escala industrial no projeto de demonstração GoBiGas (Gaseificação de Biomassa de Gotemburgo), lançado em 2014, agora é possível dizer que a tecnologia está pronta para o mundo.”
As plantas que poderiam ser convertidas para gaseificação são usinas de energia e aquecimento urbano, fábricas de papel e celulose, serrarias, refinarias de petróleo e plantas petroquímicas.
“As soluções técnicas desenvolvidas pelos investigadores da Chalmers são, portanto, relevantes em vários campos industriais”, afirma Klara Helstad, Chefe da Unidade de Indústria Sustentável da Agência Sueca de Energia. “A competência e a infraestrutura de pesquisa da Chalmers desempenharam um papel crucial para a demonstração de biocombustíveis avançados no âmbito do projeto GoBiGas.”
Referência: “Produção avançada de biocombustíveis via gaseificação – lições aprendidas em 200 anos-homem de atividade de pesquisa com o gaseificador de pesquisa da Chalmers e a planta de demonstração GoBiGas” por Henrik Thunman, Martin Seemann, Teresa Berdugo Vilches, Jelena Maric, David Pallares, Henrik Ström, Göran Berndes, Pavleta Knutsson, Anton Larsson, Claes Breitholtz e Olga Santos, 21 de fevereiro de 2018, Ciência e Engenharia Energética.
DOI: 10.1002/ese3.188