{"id":81155,"date":"2018-03-06T15:00:38","date_gmt":"2018-03-06T18:00:38","guid":{"rendered":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/?p=81155"},"modified":"2018-03-06T09:56:15","modified_gmt":"2018-03-06T12:56:15","slug":"engenheira-desenvolve-incinerador-que-reduz-emissao-de-compostos-nocivos","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/engenheira-desenvolve-incinerador-que-reduz-emissao-de-compostos-nocivos\/","title":{"rendered":"Engenheira desenvolve incinerador que reduz emiss\u00e3o de compostos nocivos"},"content":{"rendered":"
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\"\"<\/a>Compostos org\u00e2nicos vol\u00e1teis (COVs), amplamente empregados nas ind\u00fastrias, principalmente como solventes e combust\u00edveis, oriundos de v\u00e1rias fontes de emiss\u00e3o, s\u00e3o extremamente mal\u00e9ficos \u00e0 sa\u00fade e n\u00e3o podem ser liberados na atmosfera. Com o objetivo de propor uma solu\u00e7\u00e3o eficiente para o tratamento de vapores org\u00e2nicos em fontes de emiss\u00f5es industriais de pequeno e m\u00e9dio porte, mesmo em condi\u00e7\u00f5es de vaz\u00f5es reduzidas, a engenheira qu\u00edmica B\u00e1rbara Maria Borges Ribeiro desenvolveu equipamento compacto de incinera\u00e7\u00e3o catal\u00edtica que n\u00e3o exige um sistema central de coleta de vapores. O trabalho, realizado junto ao Departamento de Engenharia de Processos da Faculdade de Engenharia Qu\u00edmica (FEQ) da Unicamp, teve orienta\u00e7\u00e3o do professor Edson Tomaz e colabora\u00e7\u00e3o do professor Jefferson Ferreira Pinto.<\/p>\n

A import\u00e2ncia do trabalho ressalta quando se sabe que esses compostos lan\u00e7ados na atmosfera, al\u00e9m de acentuar o efeito estufa, reagem com \u00f3xidos de nitrog\u00eanio formando oz\u00f4nio na troposfera, poluente prejudicial \u00e0 sa\u00fade e ao meio ambiente. Causam ainda danos ao ser humano como problemas respirat\u00f3rios, hep\u00e1ticos, renais e neurol\u00f3gicos.\u00a0 Alguns deles possuem caracter\u00edsticas mutag\u00eanicas e\/ou carcinog\u00eanicas. Em vista disso, os COVs n\u00e3o podem ser liberados na atmosfera e devem ser transformados em g\u00e1s carb\u00f4nico e \u00e1gua por oxida\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

O trabalho foi apresentado na “Air and Waste Management Association’s\u00a0110th\u00a0Annual Conference & Exhibition”, que ocorreu de 5 a 8 de junho em Pittsburgh, Pensilvania, Estados Unidos, e recebeu o pr\u00eamio de melhor poster na categoria de mestrado.<\/p>\n

Processos t\u00e9rmico e catal\u00edtico<\/strong><\/p>\n

Na queima dos COVs \u00e9 usual a incinera\u00e7\u00e3o t\u00e9rmica, que embora eficiente, tem alto custo de energia, oriunda de combust\u00edvel auxiliar \u2013 g\u00e1s liquefeito do petr\u00f3leo, GLP ou g\u00e1s metano \u2013 para manter as elevadas temperaturas necess\u00e1rias para que ocorra a rea\u00e7\u00e3o dos vol\u00e1teis com o oxig\u00eanio do ar, que os transformam em g\u00e1s carb\u00f4nico e \u00e1gua.\u00a0 Neste processo formam-se tamb\u00e9m compostos indesejados, como os \u00f3xidos de nitrog\u00eanio\u00a0(NOx),\u00a0considerados importantes poluentes atmosf\u00e9ricos, em decorr\u00eancia das altas quantidades de combust\u00edvel necess\u00e1rio e das elevadas temperaturas operacionais.\u00a0 A grande quantidade de energia consumida e as dimens\u00f5es desse incinerador se justificam desde que haja um consider\u00e1vel volume de vol\u00e1teis. Por isso, as diferentes fontes de emiss\u00e3o s\u00e3o direcionadas na ind\u00fastria para um coletor central de vapores antes do processamento.<\/p>\n

A pesquisadora desenvolveu, ent\u00e3o, trabalho pensando em um incinerador catal\u00edtico que pudesse ser usado com pequenas quantidades de COVs e que n\u00e3o utilizasse mais como fonte de calor a queima de combust\u00edveis, mas a energia liberada por resist\u00eancias el\u00e9tricas. A incinera\u00e7\u00e3o catal\u00edtica constitui alternativa para este tratamento, pois permite a opera\u00e7\u00e3o em temperaturas mais baixas, com economia de energia, devido \u00e0 utiliza\u00e7\u00e3o de um catalisador, al\u00e9m de minimizar a forma\u00e7\u00e3o de\u00a0NOx\u00a0e outros compostos indesejados.<\/p>\n

\"Foto:
B\u00e1rbara Maria Borges Ribeiro: incinerador pode ser usado em \u00e1reas consideradas de risco<\/figcaption><\/figure>\n

O equipamento desenvolvido na pesquisa pode ser empregado em \u00e1reas classificadas de risco, pois a oxida\u00e7\u00e3o dos vapores org\u00e2nicos ocorre sem a forma\u00e7\u00e3o de chama devido \u00e0 presen\u00e7a do catalisador. A mistura gasosa constitu\u00edda pelos vol\u00e1teis e o ar \u00e9 inicialmente aquecida no incinerador antes de passar por uma colmeia catal\u00edtica automotiva comercial, o que facilita a manuten\u00e7\u00e3o do equipamento j\u00e1 que o leito catal\u00edtico pode ser encontrado no mercado. O produto resultante da transforma\u00e7\u00e3o catal\u00edtica \u00e9 ent\u00e3o liberado para a atmosfera.<\/p>\n

Diferentes condi\u00e7\u00f5es operacionais foram estudadas nesse processo, variando a temperatura de entrada dos gases no incinerador, a vaz\u00e3o e a concentra\u00e7\u00e3o de tolueno – utilizado para avalia\u00e7\u00e3o da efici\u00eancia do processo porque se trata de um solvente muito empregado industrialmente e por possuir uma estrutura mais resistente \u00e0 degrada\u00e7\u00e3o. Diferentes combina\u00e7\u00f5es dessas vari\u00e1veis foram consideradas, visando alta efici\u00eancia de convers\u00e3o de COVs. Obtiveram-se rendimentos superiores a 99% para diferentes condi\u00e7\u00f5es operacionais, com temperaturas que variaram entre 270 \u00b0C a 360 \u00b0C, bem inferiores aos 800 \u00b0C dos sistemas t\u00e9rmicos, o que reduz a valores muito pequenos as emiss\u00f5es dos poluentes org\u00e2nicos vol\u00e1teis.<\/p>\n

Conclus\u00f5es<\/strong><\/p>\n

B\u00e1rbara considera que o estudo, ao explorar diferentes condi\u00e7\u00f5es de opera\u00e7\u00e3o, indicou os par\u00e2metros necess\u00e1rios para a obten\u00e7\u00e3o de altas convers\u00f5es de COVs, possibilitando que o incinerador catal\u00edtico desenvolvido seja aplicado para tratamento e controle de efluentes industriais contendo estes compostos.<\/p>\n

Ela esclarece que a temperatura constituiu o principal par\u00e2metro para obten\u00e7\u00e3o de altas convers\u00f5es de tolueno. Assim \u00e9 que se verificou que quanto mais baixa a sua concentra\u00e7\u00e3o maior deve ser a temperatura e que, de outra forma, uma vaz\u00e3o muito alta exige tamb\u00e9m aumento da temperatura. Por outro lado, quando as concentra\u00e7\u00f5es s\u00e3o altas o sistema pode operar com temperaturas menores j\u00e1 que a pr\u00f3pria combust\u00e3o dos vol\u00e1teis se encarrega de manter o leito na temperatura necess\u00e1ria \u00e0 transforma\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

Al\u00e9m de operar com vaz\u00f5es menores, o incinerador catal\u00edtico pode ser utilizado de forma descentralizada, ou seja, independe da coleta da emiss\u00e3o de v\u00e1rias fontes, permitindo o tratamento dos seus componentes vol\u00e1teis isoladamente.<\/p>\n

A pesquisadora esclarece que a tecnologia est\u00e1 dispon\u00edvel para aplica\u00e7\u00e3o industrial. O dimensionamento do equipamento, que \u00e9 de opera\u00e7\u00e3o simples e segura, depende da vaz\u00e3o. Pode ser utilizado em \u00e1reas classificadas de risco, j\u00e1 que n\u00e3o h\u00e1 forma\u00e7\u00e3o de chamas na combust\u00e3o, e consome bem menos energia que o incinerador t\u00e9rmico comumente utilizado hoje.<\/p>\n

\"Foto:
Catalisador comercial automotivo utilizado no incinerador catal\u00edtico e suas dimens\u00f5es.<\/figcaption><\/figure>\n
\"Foto:
Catalisador comercial automotivo utilizado no incinerador catal\u00edtico, com detalhe dos poros.<\/figcaption><\/figure>\n
\"Foto:
Catalisador comercial automotivo utilizado no incinerador catal\u00edtico.<\/figcaption><\/figure>\n

\"Foto:<\/p>\n

No processo de incinera\u00e7\u00e3o catal\u00edtica o composto org\u00e2nico vol\u00e1til (COV) encontra o ar atmosf\u00e9rico e a mistura \u00e9 aquecida pelas resist\u00eancias. A rea\u00e7\u00e3o entre COV e oxig\u00eanio, proveniente do ar atmosf\u00e9rico, ocorre na presen\u00e7a do catalisador, com forma\u00e7\u00e3o de g\u00e1s carb\u00f4nico (CO2<\/sub>) e \u00e1gua (H2<\/sub>O).<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n

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