Publicação
Aplicação de cinzas de biomassa na remoção de CO2
| Resumo: | Atualmente, com o aumento das necessidades energéticas e a forte dependência dos combustíveis fósseis, impõe-se a necessidade da procura de outras alternativas, nomeadamente ao nível da utilização de recursos renováveis para a produção de energia. Neste âmbito, a biomassa florestal surge como um dos combustíveis renováveis mais utilizados na produção de energia elétrica e térmica. Porém, com a combustão massiva e intensiva deste recurso, surgem novos desafios relacionados com gestão do resíduo resultante, as cinzas. Atendendo a que as cinzas resultantes da queima de biomassa têm na sua constituição óxidos de cálcio e magnésio, estes conferem-lhe potencialidade de remoção de dióxido de carbono, através de um sistema de reações químicas, usualmente denominado de carbonatação. Para avaliar a capacidade das cinzas na remoção de CO2, realizaram-se ensaios de carbonatação de cinzas volantes e de fundo, provenientes de uma unidade industrial de queima de biomassa. Os ensaios decorreram em condições naturais, com exposição das cinzas às condições atmosféricas, e de forma “acelerada” em condições laboratoriais controladas (pressão, concentração de CO2, temperatura e humidade). Para a determinação da formação de carbonatos na cinza, são recolhidas amostras ao longo de um espaço temporal pré-estabelecido, de acordo com o tipo de ensaio. A quantificação dos carbonatos é feita por um método químico, onde é adicionado à amostra um ácido concentrado (H3PO4), que reage com os carbonatos presentes libertando CO2 na proporção estequiométrica. O CO2 é simultaneamente arrastado por uma corrente de gás inerte (N2), sendo capturado numa solução de hidróxido de bário (Ba(OH)2). Esta base é posteriormente titulada com ácido clorídrico, para contabilização da fração remanescente. Este método permite a quantificação dos carbonatos em amostras de cinzas com massa da ordem das gramas, conferindo representatividade a essas amostras. Os resultados apresentados neste trabalho avaliam a potencialidade de utilização das cinzas resultantes da combustão de biomassa na remoção de CO2, bem como os parâmetros que beneficiam o processo Este contributo poderá apoiar o desenvolvimento futuro de processos e tecnologias de carbonatação deste resíduo, como forma de contrabalançar as emissões inerentes ao próprio processo de combustão e de forma a torná-lo um potencial subproduto com inúmeras utilizações. |
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| Autores principais: | Alves, Sofia Siopa |
| Assunto: | Engenharia do ambiente Biomassa florestal - Cinzas residuais Dióxido de carbono Remoção de poluentes - Dióxido de carbono |
| Ano: | 2013 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Universidade de Aveiro |
| Idioma: | português |
| Origem: | RIA - Repositório Institucional da Universidade de Aveiro |
| Resumo: | Atualmente, com o aumento das necessidades energéticas e a forte dependência dos combustíveis fósseis, impõe-se a necessidade da procura de outras alternativas, nomeadamente ao nível da utilização de recursos renováveis para a produção de energia. Neste âmbito, a biomassa florestal surge como um dos combustíveis renováveis mais utilizados na produção de energia elétrica e térmica. Porém, com a combustão massiva e intensiva deste recurso, surgem novos desafios relacionados com gestão do resíduo resultante, as cinzas. Atendendo a que as cinzas resultantes da queima de biomassa têm na sua constituição óxidos de cálcio e magnésio, estes conferem-lhe potencialidade de remoção de dióxido de carbono, através de um sistema de reações químicas, usualmente denominado de carbonatação. Para avaliar a capacidade das cinzas na remoção de CO2, realizaram-se ensaios de carbonatação de cinzas volantes e de fundo, provenientes de uma unidade industrial de queima de biomassa. Os ensaios decorreram em condições naturais, com exposição das cinzas às condições atmosféricas, e de forma “acelerada” em condições laboratoriais controladas (pressão, concentração de CO2, temperatura e humidade). Para a determinação da formação de carbonatos na cinza, são recolhidas amostras ao longo de um espaço temporal pré-estabelecido, de acordo com o tipo de ensaio. A quantificação dos carbonatos é feita por um método químico, onde é adicionado à amostra um ácido concentrado (H3PO4), que reage com os carbonatos presentes libertando CO2 na proporção estequiométrica. O CO2 é simultaneamente arrastado por uma corrente de gás inerte (N2), sendo capturado numa solução de hidróxido de bário (Ba(OH)2). Esta base é posteriormente titulada com ácido clorídrico, para contabilização da fração remanescente. Este método permite a quantificação dos carbonatos em amostras de cinzas com massa da ordem das gramas, conferindo representatividade a essas amostras. Os resultados apresentados neste trabalho avaliam a potencialidade de utilização das cinzas resultantes da combustão de biomassa na remoção de CO2, bem como os parâmetros que beneficiam o processo Este contributo poderá apoiar o desenvolvimento futuro de processos e tecnologias de carbonatação deste resíduo, como forma de contrabalançar as emissões inerentes ao próprio processo de combustão e de forma a torná-lo um potencial subproduto com inúmeras utilizações. |
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