Gás de síntese: diferenças entre revisões

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'''Gás de síntese''' (gasógeno, gás de [[gasogênio]]) - é uma mistura [[combustível]] de [[gas]]es, produzida a partir de processos de [[gaseificação]], ou seja de [[combustão]] incompleta de combustíveis sólidos. Utiliza-se, por exemplo, [[Madeira (material)|madeira]], [[carvão]] ou outros combustíveis, geralmente ricos em [[carbono]], usando [[oxigênio]] insuficiente para a [[queima]] completa e (em alguns casos) [[vapor de água]].
'''Gás de síntese''' - é uma mistura [[combustível]] de [[gas]]es, produzida a partir de processos de [[gaseificação]], ou seja de [[combustão]] incompleta de combustíveis sólidos. Utiliza-se, por exemplo, [[Madeira (material)|madeira]], [[carvão]] ou outros combustíveis, geralmente ricos em [[carbono]], usando [[oxigênio]] insuficiente para a [[queima]] completa e (em alguns casos) [[vapor de água]]. Dependendo das [[matérias-primas]] usadas, os gases gerados também são conhecidos como: [[gás de madeira]], [[gás de cidade]] ("gás de carvão"), [[gás de água]] e, por seu baixo nível calorífico, "gás pobre".<ref>{{pt}} [http://www.alunosonline.com.br/quimica/gasogenio.html Alunos online] - Gasogênio. Jennifer Rocha Vargas Fogaça. Página acessada em 28/07/2015.</ref>


== História ==
== História ==
O aparelho para a produção deste gás foi inventado nos [[anos 1920]] pelo [[França|francês]] [[Georges Imbert]].


O aparelho para a produção deste gás, o [[gasogênio]], foi inventado nos [[anos 1920]] pelo [[França|francês]] [[Georges Imbert]].
A produção de gasogênio tem maior importância histórica em períodos de escassez energética. Foi empregada em diferentes regiões do mundo, com intuito de produzir estrategicamente combustíveis aptos ao uso em [[motores de combustão interna]] e [[turbina a gás|turbinas a gás]].

A produção de gás de síntese tem maior importância histórica em períodos de escassez energética. Foi empregada em diferentes regiões do mundo, com intuito de produzir estrategicamente combustíveis aptos ao uso em [[motores de combustão interna]] e [[turbina a gás|turbinas a gás]].


Por exemplo, durante a [[Segunda Guerra Mundial]], houve dificuldade de [[importação]] de [[petróleo]] principalmente pela [[Alemanha Nazista|Alemanha]], devido a restrições de [[comércio]] marítimo. Foram usados muitos equipamentos embarcados nos próprios veículos, permitindo produzir gás de síntese e alimentar motores de [[automóveis]] e [[trator]]es, ficando num [[reboque]] e consumindo principalmente madeira.
Por exemplo, durante a [[Segunda Guerra Mundial]], houve dificuldade de [[importação]] de [[petróleo]] principalmente pela [[Alemanha Nazista|Alemanha]], devido a restrições de [[comércio]] marítimo. Foram usados muitos equipamentos embarcados nos próprios veículos, permitindo produzir gás de síntese e alimentar motores de [[automóveis]] e [[trator]]es, ficando num [[reboque]] e consumindo principalmente madeira.


No [[Brasil]], nesta mesma época, a dificuldade na importação do petróleo causou racionamento de [[gasolina]]. Esta era destinada principalmente a [[táxi]]s e veículos oficiais. O gasogênio tornou-se então a única opção para muitos veículos de passeio particulares. Seu uso era incentivado pelo governo.
No [[Brasil]], nesta mesma época, a dificuldade na importação do petróleo causou racionamento de [[gasolina]]. Esta era destinada principalmente a [[táxi]]s e veículos oficiais. O gás de síntese tornou-se então a única opção para muitos veículos de passeio particulares. Seu uso era incentivado pelo governo.


[[Imagem:Wood gasifier on epa tractor.jpg|thumb|esquerda|250px|<center>'''Trator movido a gasogênio.'''<center>]]
[[Imagem:Wood gasifier on epa tractor.jpg|thumb|esquerda|250px|<center>'''Trator equipado com um [[gasogênio]] e movido a gás de síntese .'''<center>]]
Com o mesmo objetivo de suprir demandas energéticas de veículos, construiu-se plantas capazes de produzir [[óleo combustível]]. Em alguns casos se empregam processos de [[pirólise]], que produz prioritariamente combustíveis líquidos como o [[bio-óleo]]. Já no [[processo de Fischer-Tropsch]], o gás de síntese pode ser transformado em combustíveis líquidos, como gasolina. O gás obtido a partir da gaseificação de materiais orgânicos, pode ser empregado na produção de [[plástico]]s, usado diretamente como combustível ou transformado em combustíveis líquidos como o [[Álcool combustível|etanol]].<ref>{{pt}} [http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=usina-gaseificacao-bagaco-cana Inovação Tecnológica] - [[Instituto de Pesquisas Tecnológicas|IPT]] vai construir usina para gaseificar [[bagaço]] de [[Cana-de-açúcar|cana]]. Página acessada em 29/03/2011.</ref>


Com o mesmo objetivo de suprir demandas energéticas de veículos, construiu-se plantas capazes de produzir [[óleo combustível]]. Em alguns casos se empregam processos de [[pirólise]], que produz prioritariamente combustíveis líquidos como o [[bio-óleo]]. Já no [[processo de Fischer-Tropsch]], o gás de síntese pode ser transformado em combustíveis líquidos, como [[gasolina]]. O gás obtido a partir da gaseificação de materiais orgânicos, pode ser empregado na produção de [[plástico]]s, usado diretamente como combustível ou transformado em combustíveis líquidos como o [[Álcool combustível|etanol]].<ref>{{pt}} [http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=usina-gaseificacao-bagaco-cana Inovação Tecnológica] - [[Instituto de Pesquisas Tecnológicas|IPT]] vai construir usina para gaseificar [[bagaço]] de [[Cana-de-açúcar|cana]]. Página acessada em 29/03/2011.</ref>
A partir da [[década de 1990]], a produção de gás de síntese passou a receber novo destaque devido a novos tipos de plantas de geração de [[energia elétrica]], que envolvem [[gaseificação integrada a ciclo combinado]]. Esta configuração produz gás de síntese e alimenta [[turbina a gás|turbinas a gás]] que, por sua vez, rejeitam [[calor]]. Este calor faz funcionar [[caldeira]]s a vapor que movimentam turbinas a vapor, gerando outra parcela de energia elétrica.

A partir da [[década de 1990]], a produção de gás de síntese passou a receber novo destaque devido a novos tipos de plantas de geração de [[energia elétrica]], que envolvem [[gaseificação integrada a ciclo combinado]]. Esta configuração produz gás de síntese e alimenta [[turbina a gás|turbinas a gás]] que, por sua vez, rejeitam [[calor]]. Este calor faz funcionar [[caldeira]]s a [[vapor]] que movimentam [[Turbina a vapor|turbinas a vapor]], gerando outra parcela de energia elétrica.


O gás de síntese tem também importância em processos industriais envolvendo combustão. Da mesma forma que em veículos, o gás pode ser mais adequado para o consumo em [[forno industrial|fornos industriais]], proporcionando queima mais rápida e limpa em relação a combustíveis sólidos.
O gás de síntese tem também importância em processos industriais envolvendo combustão. Da mesma forma que em veículos, o gás pode ser mais adequado para o consumo em [[forno industrial|fornos industriais]], proporcionando queima mais rápida e limpa em relação a combustíveis sólidos.


== Produção ==
== Produção ==
O gás de síntese é produzido, por exemplo, a partir de [[resíduos]] e carvão, em usinas para geração de [[energia elétrica]]. Industrialmente, usa-se o oxigênio e/ou ar para queima, adicionando-se também vapor de água em alguns casos, que reage com o material aquecido a ~700°C reduzindo a parcela de [[monóxido de carbono]] e ampliando a parcela de [[hidrogênio]].


O gás de síntese é produzido, por exemplo, a partir de [[resíduos]] agrícolas ([[biomassa]]) e carvão, em usinas para geração de [[energia elétrica]]. Industrialmente, usa-se o oxigênio e/ou ar para queima, adicionando-se também [[vapor de água]] em alguns casos, que reage com o material aquecido a ~700°C reduzindo a parcela de [[monóxido de carbono]] e ampliando a parcela de [[hidrogênio]].
:<big> 2C + O<sub>2</sub> 2CO<sub>2</sub></big>

:<big> C + H<sub>2</sub>O CO + H<sub>2</sub></big>
:<big> C + 2H<sub>2</sub> CH<sub>4</sub></big>
:<big> 2C + O<sub>2</sub> 2CO + 58 000 cal por [[mol]] (44[[g]]).</big>
:<big> C + O<sub>2</sub> ⇌ CO<sub>2</sub> + 97 000 cal por mol.</big>
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:<big> CO<sub>2</sub> + C ⇌ 2CO - 38 000 cal por mol.</big>

Quando vapor de água é injetado no ar de combustão, tem suas [[moléculas]] "quebradas" térmicamente, produzindo grandes quantidades de hidrogênio obtendo-se misturas gasosas com as seguintes composições:

:<big> C + H<sub>2</sub>O CO + H<sub>2</sub> ⇌ - 28 000 cal por mol.</big>
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:<big> CO + H<sub>2</sub>O ⇌ CO<sub>2</sub> + H<sub>2</sub> + 9 400 cal por mol.</big>


== Ver também ==
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{{fontes de energia renovável}}
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* [[Combustíveis alternativos]]
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* [[Energia renovável]]
* [[Energia renovável]]
* [[Anexo:Fontes alternativas de combustíveis|Fontes alternativas de combustíveis]]
* [[Anexo:Fontes alternativas de combustíveis|Fontes alternativas de combustíveis]]
* [[gás de cidade]]
* [[Gaseificação]]
* [[Gaseificação]]
* [[Pirólise]]
* [[Pirólise]]
* [[Processo de Fischer-Tropsch]]
* [[Processo de Fischer-Tropsch]]
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{{referências}}
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== Ligações externas ==
== Ligações externas ==

* [http://www.carroantigo.com/portugues/conteudo/curio_GASOGENIO.htm Carroantigo - GASOGÊNIO, um quebra-galho do tempo da guerra para a falta de gasolina]
* [http://www.carroantigo.com/portugues/conteudo/curio_GASOGENIO.htm Carroantigo - GASOGÊNIO, um quebra-galho do tempo da guerra para a falta de gasolina]
* [http://www2.uol.com.br/bestcars/ct/gasogenio.htm Best Cars Web Site - Gasogênio, o motor movido a carvão]
* [http://www2.uol.com.br/bestcars/ct/gasogenio.htm Best Cars Web Site - Gasogênio, o motor movido a carvão]
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* [http://www.novomilenio.inf.br/santos/h0384.htm Novomilenio - Um caminhão movido a gasogênio, em 1941]
* [http://www.novomilenio.inf.br/santos/h0384.htm Novomilenio - Um caminhão movido a gasogênio, em 1941]


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Revisão das 01h04min de 29 de julho de 2015

Carro movido a gás de síntese.

Gás de síntese - é uma mistura combustível de gases, produzida a partir de processos de gaseificação, ou seja de combustão incompleta de combustíveis sólidos. Utiliza-se, por exemplo, madeira, carvão ou outros combustíveis, geralmente ricos em carbono, usando oxigênio insuficiente para a queima completa e (em alguns casos) vapor de água. Dependendo das matérias-primas usadas, os gases gerados também são conhecidos como: gás de madeira, gás de cidade ("gás de carvão"), gás de água e, por seu baixo nível calorífico, "gás pobre".[1]

História

O aparelho para a produção deste gás, o gasogênio, foi inventado nos anos 1920 pelo francês Georges Imbert.

A produção de gás de síntese tem maior importância histórica em períodos de escassez energética. Foi empregada em diferentes regiões do mundo, com intuito de produzir estrategicamente combustíveis aptos ao uso em motores de combustão interna e turbinas a gás.

Por exemplo, durante a Segunda Guerra Mundial, houve dificuldade de importação de petróleo principalmente pela Alemanha, devido a restrições de comércio marítimo. Foram usados muitos equipamentos embarcados nos próprios veículos, permitindo produzir gás de síntese e alimentar motores de automóveis e tratores, ficando num reboque e consumindo principalmente madeira.

No Brasil, nesta mesma época, a dificuldade na importação do petróleo causou racionamento de gasolina. Esta era destinada principalmente a táxis e veículos oficiais. O gás de síntese tornou-se então a única opção para muitos veículos de passeio particulares. Seu uso era incentivado pelo governo.

Trator equipado com um gasogênio e movido a gás de síntese .

Com o mesmo objetivo de suprir demandas energéticas de veículos, construiu-se plantas capazes de produzir óleo combustível. Em alguns casos se empregam processos de pirólise, que produz prioritariamente combustíveis líquidos como o bio-óleo. Já no processo de Fischer-Tropsch, o gás de síntese pode ser transformado em combustíveis líquidos, como gasolina. O gás obtido a partir da gaseificação de materiais orgânicos, pode ser empregado na produção de plásticos, usado diretamente como combustível ou transformado em combustíveis líquidos como o etanol.[2]

A partir da década de 1990, a produção de gás de síntese passou a receber novo destaque devido a novos tipos de plantas de geração de energia elétrica, que envolvem gaseificação integrada a ciclo combinado. Esta configuração produz gás de síntese e alimenta turbinas a gás que, por sua vez, rejeitam calor. Este calor faz funcionar caldeiras a vapor que movimentam turbinas a vapor, gerando outra parcela de energia elétrica.

O gás de síntese tem também importância em processos industriais envolvendo combustão. Da mesma forma que em veículos, o gás pode ser mais adequado para o consumo em fornos industriais, proporcionando queima mais rápida e limpa em relação a combustíveis sólidos.

Produção

O gás de síntese é produzido, por exemplo, a partir de resíduos agrícolas (biomassa) e carvão, em usinas para geração de energia elétrica. Industrialmente, usa-se o oxigênio e/ou ar para queima, adicionando-se também vapor de água em alguns casos, que reage com o material aquecido a ~700°C reduzindo a parcela de monóxido de carbono e ampliando a parcela de hidrogênio.

2C + O2 ⇌ 2CO + 58 000 cal por mol (44g).
C + O2 ⇌ CO2 + 97 000 cal por mol.
2CO + O2 ⇌ 2CO2 + 136 000 cal por mol.
CO2 + C ⇌ 2CO - 38 000 cal por mol.

Quando vapor de água é injetado no ar de combustão, tem suas moléculas "quebradas" térmicamente, produzindo grandes quantidades de hidrogênio obtendo-se misturas gasosas com as seguintes composições:

C + H2O ⇌ CO + H2 ⇌ - 28 000 cal por mol.
C + 2H2O ⇌ CO2 + 2H2 - 18 000 cal por mol.
CO + H2O ⇌ CO2 + H2 + 9 400 cal por mol.

Ver também

Referências

  1. (em português) Alunos online - Gasogênio. Jennifer Rocha Vargas Fogaça. Página acessada em 28/07/2015.
  2. (em português) Inovação Tecnológica - IPT vai construir usina para gaseificar bagaço de cana. Página acessada em 29/03/2011.

Ligações externas

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