Aplicação de cinzas da combustão de biomassa na remoção do dióxido de carbono

• Autor(a) principal: Sequeira, Andreia da Silva
• Data de Publicação: 2014
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/15094
• topic: Engenharia do ambiente; Energias renováveis; Biomassa; Cinzas volantes; Dióxido de carbono - Emissões atmosféricas; Remoção de poluentes - Dióxido de carbono

Devido à forte dependência de combustíveis fósseis para a produção de energia no mundo, o nível de emissões de dióxido de carbono aumentou levando a um aumento do aquecimento global, que é acompanhada por mudanças climáticas em várias partes do mundo. Para reverter este facto, atualmente têm-se tentado utilizar fontes de produção de energia mais limpa, tal como a biomassa. A biomassa é considerada como uma fonte de energia renovável e pode desempenhar um papel importante nas tendências futuras de abastecimento de combustível. O principal problema da combustão de biomassa é gerar vários subprodutos e em grandes quantidades, nomeadamente as cinzas de biomassa, tais como, cinzas volantes e cinzas de fundo, que são constituídas por óxidos de cálcio e de magnésio, materiais estes que conferem às cinzas a potencialidade para capturar o dióxido de carbono, por carbonatação. Para avaliar o potencial de carbonatação de cinzas de biomassa, as amostras foram expostas a uma atmosfera rica em CO2, com o objetivo de acelerar o processo (carbonatação acelerada). A quantificação dos carbonatos formados foi determinada por dois métodos: i) um método titrimétrico, usando solução de hidróxido de bário e equilíbrios ácido-base; ii) um método instrumental por infravermelhos. Verificou-se que o método titrimétrico de quantificação de carbonatos não é suficientemente robusto para avaliar o potencial de carbonatação das cinzas de biomassa. Recorrendo a um método instrumental por infravermelho (IR), para quantificar carbonatos, estudou-se a formação de carbonatos nas cinzas volantes (CV), cinzas de fundo (CF) e por último na mistura de ambas as cinzas (50% CV e 50% CF). A CV original possui um teor de carbonatos que corresponde a um valor médio de CO2 capturado em base seca (bs) de 28,5 mg CO2/g CV, em condições de armazenamento. A humidade da cinza de 17% e o tempo de reação de carbonatação de 8 horas, mostrou ser as condições mais favoráveis à carbonatação da CV. O valor de carbonatos formados corresponde a uma captura de CO2 de 68,8mg CO2/g CV bs, que descontando 28,5 mg CO2/g CV bs da cinza original, representa um acréscimo de 40,3 mg CO2/g CV bs, ou seja, 142 %. Contudo, os diferentes valores de humidade conferidos à cinza, geram diferenças no grau de carbonatação que se esbatem no tempo de reação e ao cabo de 8 h as várias experiências conduzem a um valor semelhante de captura de CO2, traduzido por um valor médio de 65 mg CO2/g CV. As cinzas de fundo possuem um potencial de carbonatação três vezes inferior ao das cinzas volantes e a mistura de cinzas volantes com cinzas de fundo não favorece a carbonatação da cinza volante.