Gás de síntese

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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[editar | editar código-fonte]

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[editar | editar código-fonte]

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[editar | editar código-fonte]

Energia renovável
Turbina de Vento
Biocombustível
Biomassa
Energia azul
Energia geotérmica
Energia heliotérmica
Energia hidráulica
Hidreletricidade
Energia solar
Energia maremotriz
Energia das ondas
Energia das correntes marítimas
Energia eólica

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[editar | editar código-fonte]

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