SEPARAÇÃO DE GÁS

BIOGÁS A PARTIR DE ESPAGUETE?

O biogás é uma fonte de energia ecologicamente correta. Ele pode ser usado para gerar calor ou como combustível. No entanto, é necessário um extenso processo de purificação antes que o biogás seja alimentado na rede de gás natural. As novas membranas poliméricas altamente seletivas da Evonik convertem o biogás bruto de forma simples e eficiente em biometano de alta pureza.

O verde está na moda, com as bicicletas sendo preferidas aos carros, os produtos orgânicos ao fast food e a classe energética de A+++ a A: Em nossa sociedade moderna, as decisões estão sendo cada vez mais influenciadas por considerações ecológicas. A indústria e as empresas também estão reagindo à tendência de sustentabilidade e oferecendo cada vez mais produtos "ecológicos". E a energia verde está seguindo o mesmo caminho. De acordo com o Renewables Global Status Report (GSR) 2011, as energias renováveis representam hoje cerca de 16% do consumo global de energia; até o ano de 2050, esse número poderá aumentar para mais de 50%, conforme previsto em um cenário do Conselho Mundial do Clima em seu Relatório Especial sobre Fontes de Energia Renovável e Mitigação das Mudanças Climáticas (SRREN). Com os principais produtores de energia se concentrando principalmente no vento, na água e no sol, o biogás como fonte de energia alternativa parece ter sido um pouco ofuscado - o que é bastante injustificável, pois é uma fonte de energia altamente eficiente e um componente importante das estruturas de fornecimento descentralizadas.

PURIFICAÇÃO EFICIENTE DO BIOGÁS

O biogás é produzido pela fermentação da biomassa, uma substância orgânica que consiste, por exemplo, em plantas, esterco líquido ou lodo de efluentes. Mas, além da fonte de energia metano, o biogás bruto também contém dióxido de carbono (CO2 ) e outros gases residuais. Como o CO2 não é combustível, ele reduz o valor calorífico do gás e, portanto, deve ser separado.

 Os métodos comuns de separação, como a lavagem com água pressurizada, a adsorção por oscilação de pressão e a lavagem com amina, têm desvantagens consideráveis: Eles precisam de quantidades comparativamente grandes de energia, além de materiais auxiliares e produtos químicos. São gerados resíduos e águas residuais que precisam ser tratados e descartados. Além disso, o biogás após a purificação geralmente está em baixa pressão. Antes de ser alimentado em uma rede de média pressão, ele precisa ser comprimido a 15-20 bar, por exemplo, por um compressor adicional. Portanto, as plantas convencionais de purificação geralmente são econômicas apenas para quantidades de biogás bruto significativamente superiores a 500 metros cúbicos padrão por hora (Nm³/h). Isso geralmente as torna inadequadas para o fornecimento descentralizado de energia com um grande número de plantas relativamente pequenas.

A Evonik Industries desenvolveu uma tecnologia para a separação econômica e energeticamente eficiente do CO2 . O que, à primeira vista, parece ser um monte de fios de espaguete ou um pincel é, na verdade, um feixe de membranas altamente seletivas composto de várias fibras ocas cilíndricas de polímero. Elas são usadas nos novos módulos de membrana de fibra oca do SEPURAN® Green.

MEMBRANAS ALTAMENTE SELETIVAS

"As membranas SEPURAN® são feitas de um polímero de alto desempenho desenvolvido internamente, com resistência a temperaturas e pressões muito altas. Esse polímero confere à membrana a propriedade de distinguir de forma particularmente eficaz o metano e o CO2 , permitindo que o gás bruto seja purificado em mais de 97% de metano", afirma o Dr. Goetz Baumgarten, da linha de produtos Fibras e Membranas  (parte da linha de negócios Polímeros de Alta Performance), que é indicada pela Evonik como um dos Campos de Crescimento da empresa. 

Como funciona a membrana? As moléculas de gás são de diferentes tamanhos e têm diferentes solubilidades nos polímeros. O biogás a ser limpo é introduzido sob alta pressão em uma extremidade da membrana. "As moléculas de CO2 são menores do que as moléculas de metano e também mais solúveis em polímeros. Como resultado, elas passam pelos microporos da membrana muito mais rapidamente e são separadas do metano", explica Baumgarten. O CO2 , o vapor de água e os traços de amônia e sulfeto de hidrogênio são retirados do lado de baixa pressão, enquanto o metano se acumula na outra extremidade da membrana, o lado de alta pressão. O gás rico em metano é retirado diretamente do lado de alta pressão e não precisa de compressão adicional para ser alimentado na rede.

Menbrana SEPURAN Green de 6 polegadas
Menbrana SEPURAN Green de 6 polegadas

A purificação de biogás baseado em membranas da Evonik oferece uma disponibilidade operacional da planta particularmente alta, além de ter requisitos de energia e custos de manutenção muito baixos. Além disso, o beneficiamento não gera resíduos nem emissões; tampouco são necessários materiais auxiliares, como água ou solventes. Todas essas vantagens são refletidas diretamente na forma de vantagens de custo. Além disso, a tecnologia de membrana é aplicável a plantas pequenas e grandes devido à alta flexibilidade do processo. E a tecnologia pode ser facilmente adaptada para alterar os volumes de fluxo e as composições de gás.

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