Dentro das rotas térmicas para tratamento de resíduos já pontuamos conceitos básicos sobre incineração e co-processamento, e ao longo deste texto vamos discorrer sobre mais uma opção para tratamento de resíduos, a gaseificação.
O processo de gaseificação está de certa forma relacionado a pirolise, a diferença primordial está na presença de oxigênio que pode ser na forma de ar ou vapor de água. Para Vaswani (2000); Sardinha (2017), o processo de gaseificação diz respeito a conversão termoquímica de combustíveis líquidos ou sólidos em gás energético e isto é possível através das reações termoquímicas, pode ser dito que se trata de um processo de combustão parcial da biomassa utilizada no processo. Mas o que é combustão parcial e quando acontece? Esse processo acontece no momento que o oxigênio se apresenta em uma quantidade estequiométrica inferior a quantidade necessária para a queima completa da biomassa.
A gaseificação também pode ser descrita como um gás de baixo poder calorifico e o motivo é a presença de uma porcentagem alta de nitrogênio, que não é um gás combustível. Para Santos (2003), a quantidade ideal de oxigênio que deve ser fornecida para o sistema para tornar o processo de gaseificação viável deve ser em torno de 20 a 40% da necessidade estequiométrica, e o fato de não utilizar a massa de ar teoricamente necessária para o processo de oxidação é o que difere a gaseificação da combustão.
Pode-se dizer também que gaseificação se trata de uma degradação térmica que não só transforma uma biomassa em um gás combustível como também pode gerar gás de síntese, e o que vai definir o tipo de gás gerado é a biomassa e o tipo de gaseificador. O gaseificador é primordial porque é o reator químico onde acontecem as reações química e físicas. Uma vez dentro do gaseificador a biomassa sofre quatro reações típicas:
- Secagem da biomassa
- Pirolise
- Combustão
- Redução
Para cada etapa do processo existem certas definições, vejamos algumas delas: O oxigênio que é fornecido pelo ar atmosférico, é determinado como ar comburente, a pirolise é o momento do aquecimento da biomassa sem a presença de oxigênio, a combustão se trata da transformação da biomassa em energia com oxigênio superior a necessidade estequiométrica e redução que é a gaseificação propriamente dita é a transformação com quantidade inferior de oxigênio.
Para Sánchez (2003), a gaseificação é sim um processo complexo, uma vez que tem sempre uma etapa de pirolise antecedendo a etapa de gaseificação, ele destaca também as etapas de evaporação da água, decomposição dos carboidratos em gases não condensáveis (CO, CO2, H2, CH4, O2), e a produção de carvão, alcatrão e condensáveis dentro do processo.
A técnica de gaseificação geralmente ocorre em temperaturas elevadas (500-1400°C), o oxidante utilizado durante o processo pode ser ar, vapor de água, dióxido de carbono, oxigênio puro ou uma mistura desses gases. No entanto, existem fatores que podem afetar o desempenho do processo de gaseificação, são eles:
- Razão de equivalência;
- Vazão de aquecimento;
- Temperatura;
- Tipo de agente gaseificador;
- Pressão;
- Tempo de residência;
- Alimentação e;
- Catalisadores.
Logo, entende-se que a gaseificação é um processo que apresenta complexidade, uma vez que, para acontecer várias reações precisam acontecer simultaneamente e/ou sequencialmente e elas podem tanto ser heterogêneas como podem ser homogêneas, assim como podem ser exotérmicas e endotérmicas. Materiais como; madeira e rejeitos de agricultura podem ser utilizados no processo de gaseificação.
Artigo criado por Elivone Lopes