Sustentabilidade: Novas formas de produzir metanol a partir da eletricidade e da biomassa
Investigadores desenvolvem processo para produção sustentável no local
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No futuro, poderá tornar-se mais fácil fabricar metanol a partir de biomassa de forma descentralizada no local. Os investigadores da Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) propõem um método que permite processar matérias-primas e resíduos de plantas num processo autónomo em condições de reação moderadas. Este método significa que a complexa secagem e o transporte de biomassa para grandes instalações de gaseificação de biomassa se tornam supérfluos. Os resultados foram publicados na revista "Green Chemistry".
O metanol é um produto químico de base versátil e um promissor vetor energético - por exemplo, como combustível de substituição que pode ser utilizado diretamente nos veículos existentes. Atualmente, o álcool metílico com a fórmula química CH3OHé obtido principalmente a partir de gás natural fóssil, o que torna este processo incompatível com os objectivos climáticos a longo prazo. "O metanol sustentável a partir da biomassa poderá compensar uma parte da produção de metanol a partir de combustíveis fósseis no futuro. No entanto, os métodos actuais significam que este processo é muito complexo e utiliza grandes quantidades de energia", afirma o Dr. Patrick Schühle, da Cátedra de Engenharia de Reacções Químicas da FAU.
Até à data, a investigação sobre a síntese de metanol a partir da biomassa tem-se centrado principalmente na gaseificação da biomassa. Durante este processo, os resíduos da agricultura ou da silvicultura e os produtos residuais, como os hidrolisados do fabrico de papel, são primeiro secos, muitas vezes triturados e depois transportados para grandes instalações de gaseificação. O material é primeiramente convertido em gás de síntese a temperaturas até 1000 graus Celsius e subsequentemente convertido em metanol a pressões entre 50 e 100 bar. Uma vez que a biomassa seca tem uma densidade energética volumétrica inferior, é frequentemente transformada em pellets antes de ser transportada, o que implica custos adicionais.
80 por cento de eficiência carbónica
O novo método tem a vantagem decisiva de permitir que a biomassa húmida, como bagaço, aparas de relva, lascas de madeira ou palha, seja processada sem secagem prévia. Uma vez que não é necessário qualquer processamento adicional, como a trituração e a peletização, e praticamente não é necessário qualquer calor externo do processo, também podem ser utilizadas instalações mais pequenas. "Este processo permite que o metanol seja produzido de uma forma mais descentralizada do que era possível anteriormente", diz Patrick Schühle. "Investir nesta nova tecnologia pode valer a pena para grandes quintas, operações florestais ou cooperativas agrícolas." Os investigadores também recorreram à experiência da OxFA GmbH, uma empresa sediada em Scheßlitz, perto de Bamberg, que é líder mundial na produção de ácido fórmico a partir de biomassa.
Custos competitivos
Uma vez que os custos da produção de metanol dependem principalmente da disponibilidade de hidrogénio verde, os investigadores incorporaram um eletrolisador no seu projeto. Este produz o oxigénio e o hidrogénio necessários para a reação através da divisão da água. Schühle: "A eletrólise requer grandes quantidades de energia. O ideal é que a eletricidade necessária provenha de fontes renováveis, como a energia fotovoltaica ou um parque eólico local." A agrovoltaica, ou seja, a utilização de terrenos agrícolas para produzir alimentos e eletricidade, é cada vez mais discutida neste contexto. Com a estagnação ou mesmo o declínio das tarifas de alimentação, torna-se economicamente mais interessante utilizar a eletricidade gerada pela energia fotovoltaica para produzir metanol. Além disso, seria possível produzir metanol armazenando temporariamente ácido fórmico apenas quando os preços da eletricidade fossem particularmente favoráveis.
"Calculámos que o metanol verde poderia ser produzido no futuro a um custo semelhante ao do metanol produzido com gás natural", explica Patrick Schühle. "Isto significa que, de um ponto de vista económico, poderá contribuir significativamente para a desfossilização da nossa paisagem industrial".
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