Estudo da viabilidade técnica do processo chemical looping combustion como alternativa de redução das emissões de carbono.

Daniel Santos Delfino Gomes, Silas Derenzo

Resumo

O controle das emissões de gás carbônico são uma das metas mundiais para a redução do efeito estufa, onde o gás carbônico (CO2) desempenha um papel importante. Assim, novas alternativas tecnológicas para este fim estão sendo propostas. Uma delas é a combustão controlada com captura de CO2, conhecida como Chemical Looping Combustion ou CLC. Neste processo um metal é oxidado pelo ar em um reator de leito fluidizado e o nitrogênio separado mecanicamente na saída do reator. O metal oxida então o gás comburente em outro reator, num processo de redução do metal que retorna ao primeiro reator, de forma que as emissões gasosas deste último consistem apenas de CO2 e água, permitindo a captura das emissões. Este trabalho simula uma termoelétrica baseada na tecnologia chemical looping combustion com capacidade de gerar 100 MWt. O processo foi simulado e validado com dados publicados na literatura; os resultados entre a simulação e dados coletados de uma planta piloto diferiram em no máximo 0,09 %. Com base nisso, foi possível avaliar geração de vapor, consumo de água de resfriamento, combustível, geração de eletricidade, e compressão de CO2. Também foi possível observar a dupla função dos carreadores de oxigênio, transporte de oxigênio e transporte de calor, além de traçar perfil de temperatura de operação dos reatores versus taxa de recirculação dos carreadores. É possível confirmar que o processo chemical looping combustion é tecnicamente viável e que a simulação de processo pode ser uma ferramenta que pode agilizar o desenvolvimento desta tecnologia.

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