Gaseificação Catalítica A Vapor de Biomassa

A biomassa é um recurso energético renovável. A gaseificação é uma das técnicas mais promissoras para a produção de energia a partir da biomassa, ela pode ser feita com ar ou com vapor em altas temperaturas. O produto da gaseificação da biomassa é uma mistura de gases contendo principalmente óxidos de carbono e hidrogênio, e nitrogênio (no caso da oxidação parcial com ar). O produto gasoso também contém pequena quantidade de metano e hidrocarbonetos leves. Além do produto gasoso, a gaseificação da biomassa também produz quantidade variável de partículas de cinza, metais alcalinos voláteis e alcatrão, um resíduo negro e viscoso composto por centenas de substâncias químicas como ácidos, aldeídos, cetonas, álcoois, fenóis e hidrocarbonetos aromáticos. Algumas dessas substâncias são consideradas carcinogênicas ou classificadas como resíduos tóxicos. A decomposição catalítica é uma das técnicas mais promissoras para destruir os componentes do alcatrão.

A gaseificação da biomassa tornou-se uma área de grande interesse porque ela produz combustível gasoso com teor de hidrogênio relativamente alto, que pode ser utilizado em pilhas a combustível, uma tecnologia para produzir energia de maneira limpa em relação às plantas convencionais de energia térmica.

Nos últimos anos alcançou-se um progresso extraordinário na elaboração de gaseificadores. No entanto, a limpeza do gás produzido ainda é um obstáculo que limita o uso da biomassa para geração de eletricidade.

Desde 1980 cresce o interesse da catálise para a gaseificação da biomassa. Os avanços nesta área estão relacionados com a necessidade de produzir um produto gasoso livre de alcatrão a partir da gaseificação da biomassa. A remoção do alcatrão e a redução do teor de metano aumenta a viabilidade econômica do processo. A pesquisa em catálise nesta área relata que o catalisador para este processo deve ter as seguintes características:

  • Eficiência na remoção do alcatrão.
  • Proporcionar uma razão gás de síntese conveniente.
  • Resistência a desativação como resultado da deposição de fuligem e sinterização.
  • Facilidade de regeneração.
  • Baixo custo.
  • Se o produto desejado é o gás de síntese, o catalisador deve ser capaz de realizar a reforma do metano.

A decomposição dos hidrocarbonetos indesejados é também conhecida como limpeza do gás quente. Os catalisadores utilizados neste processo são responsáveis tanto para a purificação quanto para o ajuste do produto gasoso. O condicionamento do gás quente é feito através da passagem do produto bruto do gaseificador sobre um catalisador sólido em um reator de leito fixo ou fluidizado nas condições de temperatura e pressão do gaseificador. Quando o gás bruto passa pela superfície do catalisador, os hidrocarbonetos podem ser reformados na superfície do catalisador com vapor de água ou com dióxido de carbono ou ambos afim de produzir mais hidrogênio e monóxido de carbono.

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