Destaque

UFF busca produção sustentável de metanol a partir de diversas fontes de biogás

Fonte

UFF | Universidade Federal Fluminense

Data

terça-feira, 31 outubro 2023 11:30

O metanol é um produto químico com várias aplicações: pode ser utilizado como um solvente, matéria-prima para fabricação de materiais, combustível e para o armazenamento de energia na forma líquida. Com o objetivo de produzir metanol de alta pureza, economicamente viável e ambientalmente sustentável, foi iniciado o ‘Projeto conceitual eco-eficiente para aproveitamento de diversas fontes de biogás para produção de metanol‘, coordenado pelo Dr. Diego Martinez Prata, professor da Universidade Federal Fluminense (UFF).

O projeto tem o objetivo de desenvolver conceitualmente uma planta de produção de metanol, que engloba as etapas de reforma do biogás, conversão para metanol, separação e purificação do produto. Para isso, foram utilizadas diversas fontes de biogás e suas combinações e o processo foi simulado computacionalmente.

“A ideia desse projeto foi modernizar, através de simulação computacional, o redesenho de uma planta tradicional de produção de metanol. As duas plantas que já existiram no país, na Bahia e no Rio de Janeiro, seriam adaptadas para utilizar o biogás na produção de biometanol e na geração de empregos”, relatou o professor. Desde 2016, o Brasil tem dependido da importação de todo o metanol consumido.

Iniciado em 2019, e com o apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro (FAPERJ), foram alcançados resultados significativos. Ao optar por investigar a modificação do processo de integração energética para minimizar o uso de água, foi possível notar uma redução de 31,5% no consumo de água em comparação com o processo convencional de produção de metanol. Com o intuito de reduzir o desperdício de um recurso mineral escasso, o estudo entra em consonância com os objetivos 6 (água potável e saneamento), 12 (produção e consumo sustentáveis) e 13 (ação contra a mudança global do clima) da Agenda de 2030 da Organizações das Nações Unidas (ONU).

Outro aspecto analisado foi a intensificação do processo para reduzir o impacto ao meio ambiente, e como usar menos água nos condensadores e menos energia nos aquecedores ajuda a diminuir a quantidade de CO2 liberada. Essa verificação foi realizada na parte da fábrica onde são separadas as substâncias, que usa muita energia. Então, foram exploradas algumas ideias, como a ‘recompressão de vapor’, em que se usa um compressor elétrico para tornar o vapor mais quente em vez de usar vapor produzido pela queima do gás natural em uma caldeira. Também foi investigado o método chamado ‘duplo-efeito’, onde é projetada uma coluna de destilação de modo que a energia seja usada de maneira mais inteligente entre as partes de baixa e alta pressão na coluna.

“No processo de produção de metanol, muitos subprodutos são gerados, incluindo a água, os quais são posteriormente purificados, juntamente com o metanol. De modo a obter este produto com elevada pureza são necessárias até quatro colunas de destilação, sendo esses equipamentos responsáveis pelo consumo de 40-60% de energia de todo o processo químico/petroquímico”, relatou o professor Diego.

O projeto também concentrou-se na configuração do processo utilizando biogás de microalgas, para que esse biogás de síntese fosse transformado em metanol, em vez de se usar outros tipos de biogás, como o proveniente de aterro sanitário, estrume de gado, efluente de óleo de palma, fermentação de sorgo ou espigas de milho. As microalgas não competem com a oferta de alimentos (espigas de milho), nem com a disponibilidade de terras aráveis para seu cultivo (palma, milho e sorgo), sendo cultivadas em terras não agricultáveis, inclusive em estruturas verticais, usando água salgada, salobra ou residual, tendo, ainda, a capacidade de capturar eficientemente emissões de carbono de processos industriais.

Resultados do projeto foram publicados na revista científica Clean Technologies and Environmental Policy.

Acesse o resumo do artigo científico (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da Universidade Federal Fluminense.

Fonte: Carolina Grobberio, Assessoria de Imprensa da UFF.

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