Nova base de matérias-primas para a indústria química
Estudo analisa as necessidades de investigação no caminho para uma química de matérias-primas sem combustíveis fósseis
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A indústria de matérias-primas da química orgânica continua hoje, em grande medida, a basear-se no carbono fóssil – principalmente no gás natural e na nafta. O estudo «Transformação da engenharia de processos químicos – Vias de produção eficientes com uma base de matérias-primas alterada», da DECHEMA Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie e.V., encomendado pela IREES GmbH – Instituto para a Eficiência dos Recursos e Estratégias Energéticas.
Caminhos para a transformação das matérias-primas na indústria química
O estudo identifica três fontes de carbono que deverão substituir, no futuro, a nafta fóssil e o gás natural: CO₂ proveniente de fontes pontuais inevitáveis, como fábricas de cimento e de cal, e de fontes biogénicas, como instalações de biogás, resíduos e materiais biogénicos, bem como resíduos de plástico. Para as fontes mencionadas, são descritas cadeias de processos – desde o tratamento das matérias-primas até à produção de produtos petroquímicos de plataforma em grande volume. Existem várias vias técnicas para produzir, no futuro, as mesmas matérias-primas químicas de forma neutra em termos climáticos – desde que se combinem fontes alternativas de carbono e energia renovável. A partir de uma avaliação comparativa das diferentes cadeias de processos, desde as matérias-primas até aos produtos químicos de base, são derivados os chamados «processos de eficiência», que, além da maturidade técnica, apresentam um potencial significativo de poupança em termos de custos e consumo de energia, bem como um baixo consumo de matérias-primas.
Para a conversão química de fontes alternativas de carbono, são considerados três eixos principais:
- Processos «Power-to-X»: a conversão de CO₂ e hidrogénio verde em metanol e, através do «Methanol-to-X», em matérias-primas, bem como, através da via de Fischer-Tropsch, em matérias-primas sintéticas para o steamcracker.
- Gaseificação da biomassa e conversão do gás de síntese em matérias-primas
- Reciclagem termoquímica de plásticos, sobretudo processos de pirólise que conduzem a matérias-primas adequadas para o cracker
Alguns processos complementam-se entre si, como a gaseificação conjunta de plástico e biomassa ou a utilização paralela da pirólise de plástico e da síntese de Fischer-Tropsch para a produção de matérias-primas para o cracker.
Recomendações em matéria de política de investigação
Até à implementação industrial, são necessárias investigação e desenvolvimento relativas às etapas individuais do processo, bem como experiências obtidas em instalações-piloto e de demonstração. O estudo apresenta recomendações concretas de ação relativas às necessidades de investigação no pré-tratamento de matérias-primas, no desenvolvimento de catalisadores, bem como na tecnologia de reação e no tratamento de produtos. Para se alcançar a melhor eficiência possível em termos de energia e matérias-primas, estes aspetos devem interagir e ser considerados em conjunto. Para além dos processos de gaseificação flexíveis em termos de matérias-primas, dos processos «Power-to-X» e da reciclagem química de plásticos, constituem também áreas de investigação prioritárias processos ainda tecnicamente imaturos, mas particularmente eficientes, como a síntese de metanol por catálise homogénea ou a síntese direta de olefinas a partir de gás de síntese.
As infraestruturas e as condições-quadro têm de estar em conformidade
O estudo identifica três requisitos infraestruturais e políticos urgentes:
1. preços da eletricidade industrial competitivos a nível internacional para instalações eletrificadas
2. a construção acelerada de redes suprarregionais de transporte de CO₂ e hidrogénio
3. uma priorização política clara da utilização material da biomassa e dos resíduos de plástico em detrimento da sua utilização energética.
Também é claro que, embora a transformação torne a indústria química mais independente da importação de matérias-primas fósseis, não a torna autossuficiente — a dependência desloca-se para o hidrogénio importado e os seus derivados provenientes de regiões do mundo com condições favoráveis para as energias renováveis. Sem investimentos, a transformação não é viável: para que a criação de valor acrescentado permaneça na Alemanha e na Europa, a modernização das instalações existentes (brownfield) desempenha um papel fundamental em relação aos novos investimentos dispendiosos (greenfield).
Observação: Este artigo foi traduzido usando um sistema de computador sem intervenção humana. A LUMITOS oferece essas traduções automáticas para apresentar uma gama mais ampla de notícias atuais. Como este artigo foi traduzido com tradução automática, é possível que contenha erros de vocabulário, sintaxe ou gramática. O artigo original em Alemão pode ser encontrado aqui.
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