Proteção climática no ciclo de rotação
A ciência e a indústria testam em conjunto uma nova tecnologia para a captura de CO2 na indústria do cimento
Imagine uma máquina de lavar gigante que lava o CO2 dos gases de combustão em vez da sujidade da roupa. Esta é a ideia subjacente a um novo processo que está a ser investigado pela TU Berlin em conjunto com a thyssenkrupp Uhde GmbH e o grupo de materiais de construção Holcim. O objetivo: uma solução energeticamente eficiente para reduzir as emissões de CO2 na indústria do cimento, que é responsável por oito por cento das emissões industriais globais. Durante a produção, o calcário é queimado, libertando grandes quantidades de CO2, ou seja, dióxido de carbono - um processo que não pode ser evitado.
A abordagem que os parceiros de cooperação estão a seguir baseia-se no que é conhecido como depuração de aminas, um processo de absorção química que é realizado num aparelho rotativo. "Podemos pensar nisto como uma máquina de lavar", explica Jens-Uwe Repke, Diretor do Departamento de Dinâmica e Operação de Sistemas Técnicos. "O gás de escape é canalizado para um tambor rotativo chamado embalagem. Aí, entram em contacto com um líquido de lavagem especial, a solução de amina, através da qual o CO2 é ligado ao líquido."
Forças centrífugas, semelhantes a um carrossel
A caraterística especial da nova tecnologia são os elementos de embalagem rotativos feitos de espuma metálica, que oferecem uma grande área de superfície num espaço pequeno. "Os elementos internos rotativos utilizam forças centrífugas, semelhantes às de um carrossel. Asseguram que o líquido é canalizado através da espuma metálica, conseguindo uma mistura intensiva de gás e detergente", afirma Olaf von Morstein, coordenador de projeto na thyssenkrupp Uhde. "Isto permite-nos filtrar mais CO2 dos gases de escape num curto espaço de tempo - e com menos consumo de energia." Graças ao aparelho rotativo, também são utilizadas soluções de lavagem concentradas, o que aumenta significativamente a capacidade de absorção de CO2 por litro de detergente. A rotação também permite uma adaptação flexível a diferentes condições de produção através do controlo da velocidade.
"Combinamos aqui a investigação básica com a aplicação prática", diz Jens-Uwe Repke. "Os nossos modelos funcionam em laboratório - mas é crucial que a tecnologia também se comprove na indústria." O processo está atualmente a ser testado com fluxos de gases de escape reais numa fábrica piloto na fábrica de cimento Holcim em Beckum, Renânia do Norte-Vestefália. "Isto permite-nos assegurar que não existem problemas inesperados a uma escala industrial", afirma Florian Kleinwächter, Corporate Developer da Holcim.
Redução de CO2 de mais de 90 por cento
Os resultados são prometedores: o sistema consegue eliminar mais de 90 por cento do dióxido de carbono dos gases de escape. A equipa da TU está também a trabalhar em modelos matemáticos que permitirão que a tecnologia seja ampliada para uma escala industrial. "O nosso objetivo é que, no futuro, estes sistemas sejam utilizados como padrão na indústria do cimento", diz Repke. "Se, daqui a dez anos, eu passar por uma fábrica e vir que esta tecnologia está a ser utilizada, isso será a realização de um sonho para mim, enquanto cientista".
O projeto mostra a importância da colaboração entre universidades e empresas. O departamento de Repke tem vindo a trabalhar com sucesso com a thyssenkrupp Uhde desde há muito tempo. O seu departamento também coopera intensamente com outros parceiros industriais e universidades. "Na Alemanha, ainda temos a grande vantagem de a investigação e a indústria estarem estreitamente ligadas em rede", diz Repke. Os estudantes e doutorandos da TU Berlin trabalham diretamente com peritos da thyssenkrupp Uhde e da Holcim. Ambas as partes beneficiam da transferência de conhecimentos: A indústria recebe soluções práticas e é assegurado que a investigação não só funciona no laboratório, mas também na prática.
"Os nossos projectos de captura de carbono custam rapidamente várias centenas de milhões de euros", explica Kleinwächter. "É por isso que precisamos de ter a certeza de que a tecnologia também funcionará de forma fiável na vida real. Só através de uma cooperação estreita é que podemos fazer avançar a inovação e continuar no caminho da neutralidade climática."
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