Reciclagem de CO2 gerado em biodigestores para a produção de carbonato e bicarbonato de sódio

• Autor(a) principal: Florentino, Ulysses dos Santos
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRJ
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11422/5687
• topic: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA INORGANICA; Reciclagem de CO2; Biodigestores; Bicarbonato de Sódio; Carbonato de Sódio

Os processos de tratamento de rejeitos orgânicos diversos, incluindo esgotos sanitários, geram uma mistura de gases dos quais o principal é o chamado biogás, que tem o CH4 e CO2 como componentes principais. O metano é purificado, eliminando-se o dióxido de carbono (CO2) e ácido sulfídrico (H2S). No processo de biodigestão, são geradas quantidades superiores, em massa, de CO2 quando comparada ao produto principal, o metano. Esse fato evidencia a enorme quantidade de CO2 que é liberado ao meio ambiente, contribuindo para a elevação da poluição local, afetando de maneira prejudicial à qualidade de vida da comunidade ao entorno. Com a institucionalização do IPCC (Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas), iniciou-se um período de preocupação mundial a respeito do aquecimento global, tendo como principal vilão o CO2, promovendo uma indústria que, segundo o Ministério do Meio Ambiente do Japão, movimenta cerca de 300 bilhões de dólares por ano, segundo relatório oficial deste mesmo órgão publicado no início dos anos 1990 (MARUYAMA, S. 2009). É evidente, que o crescente interesse nesse gás encontra-se em alta, sendo dispendidos esforços para reduzir sua emissão. A produção do biogás passa pelo processo de purificação, sendo necessária a remoção de componentes tóxicos, como o H2S e diluentes, como o CO2. A composição do biogás apresenta em média 40% de CO2 em volume. Tendo em vista um volume de biogás extremamente elevado, aproximadamente de 125 m3 para cada tonelada de rejeito (GUSTAVO, L. G. M.; MAGALHÃES, P. S., 2005) o volume de CO2 que poderia ser destinado à produção de um material de valor agregado, é muito alto. 7 Outro fator que apresenta importância significativa é a reciclagem de rejeitos com intuito de transformá-lo em matéria prima para produção de alimentos. A produção de microalgas utilizando soluções de carbonato e bicarbonato como fonte de carbono, como meio de cultura, é uma linha de pesquisa interessante no que tange a conversão destas microalgas em suplementos alimentares. O presente trabalho foi realizado utilizando-se reator tubular de 1,5 m de comprimento, preenchido com solução de NaOH 3M e fazendo percolar pela coluna, uma corrente gasosa de CO2 na proporção de 40%, em volume, diluído em ar, simulando as condições de biodigestores. O interesse foi avaliar o processo de absorção nestas condições para transferir, posteriormente, o conhecimento para um processo em escala industrial. Foram realizados 3 ensaios com vazões de 3,3, 5,0 e 7,1 L.min-1 da corrente gasosa para que houvesse absorção de CO2 e consequente produção de solução alcalina de carbonato/bicarbonato de sódio. Para controle analítico do processo, foram realizadas análises titrimétricas com HCl 0,2M como titulante e turbidimétricas (Ba(OH)2 como solução absorvedora). Os teores de carbonato e bicarbonato encontrados na solução final foram de 12,1 e 1,0 moles (vazão de 3,3 L.min-1), 10,6 e 3,6 moles (vazão de 5,0 L.min-1) e 10,5 e 4,2 moles (vazão de 7,1 L.min-1).