A gaseificação da biomassa é um processo termoquímico que converte a biomassa, um combustível sólido, num combustível gasoso de maior valor.
Este combustível gasoso é constituído principalmente por monóxido de carbono e hidrogénio.
O processo funciona a temperaturas superiores a 700°C na presença de um agente de gaseificação, como o ar, o oxigénio, o vapor ou o dióxido de carbono.
O principal objetivo da gaseificação da biomassa é produzir um gás, conhecido como syngas, com elevadas concentrações de hidrogénio e um teor mínimo de alcatrão.
O que é o processo de gaseificação de biomassa? (5 pontos-chave explicados)
1. Conversão termoquímica
O processo começa com o aquecimento da biomassa a altas temperaturas na presença de um agente gaseificador.
Este agente facilita a conversão das estruturas químicas da biomassa em produtos gasosos.
A temperatura deve ser superior a 700°C para que a biomassa seja efetivamente decomposta nos seus gases constituintes.
2. Reacções-chave
Durante a gaseificação da biomassa ocorrem várias reacções chave:
- C + CO2 → 2CO: Esta reação é endotérmica, absorvendo calor à medida que o dióxido de carbono reage com o carbono para formar monóxido de carbono.
- C + H2O → CO + H2: Outra reação endotérmica em que a água reage com o carbono para produzir monóxido de carbono e hidrogénio.
- C + 2H2 → CH4: Esta reação, que é exotérmica, ocorre a temperaturas superiores a 500°C, convertendo o hidrogénio e o carbono em metano.
3. Composição do gás de síntese
O gás de síntese produzido contém não só monóxido de carbono e hidrogénio, mas também outros componentes como dióxido de carbono, metano, alcatrão, hidrocarbonetos mais leves, azoto, compostos de enxofre e vestígios de cloreto.
Estes componentes adicionais podem afetar a qualidade do gás, daí a necessidade de os minimizar.
4. Benefícios ambientais e económicos
A gaseificação da biomassa é considerada uma tecnologia de poligeração, uma vez que pode produzir simultaneamente vários produtos, tais como gás, carvão vegetal de biomassa, vinagre de madeira e alcatrão de madeira.
Esta tecnologia é vantajosa tanto para a proteção ambiental como para os benefícios económicos, uma vez que utiliza resíduos de biomassa disponíveis localmente, reduzindo o desperdício e fornecendo um recurso energético valioso.
5. Comparação com a pirólise
Embora tanto a pirólise como a gaseificação envolvam a decomposição térmica da biomassa, diferem na presença de oxigénio e na gama de temperaturas.
A pirólise ocorre num ambiente isento de oxigénio a temperaturas mais baixas (500°C-700°C), produzindo bio-óleo bruto, gás e carvão.
Em contrapartida, a gaseificação funciona a temperaturas mais elevadas (>700°C) com oxigénio controlado para produzir gás de síntese.
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