Neste conteúdo abordaremos
- Importância da pirólise de pneus para produção de gás de síntese e deste gás (Syngas)
- Composições químicas
- Processo produtivo
- Usos e Mercado
Palavras-chave: pirólise; gás de síntese; energia.
Introdução
O intenso crescimento da urbanização e da industrialização demanda um alto consumo energético caracteriza-se pela alta produção de resíduos. Isso representa uma ameaça aos recursos naturais e energéticos tanto devido ao esgotamento destes quanto pela degradação ambiental causada pelo descarte inadequado de resíduos. Sob o viés do desenvolvimento econômico sustentável, procura-se aumentar o uso de fontes renováveis e a aplicação de processos de valorização de resíduos.
Nesse cenário, latente ao crescimento da indústria automobilística, nota-se o descarte de pneus, que atinge a marca de 450 mil toneladas por ano no Brasil, e a necessidade de sua gerência em vista do impacto ambiental gerado por seu descarte inadequado: poluição do solo, contaminação da água, enchentes e aumento da proliferação de doenças, como dengue e leptospirose.
Além disso, o reprocessamento de pneus inservíveis através da pirólise mostra-se como uma fonte alternativa de obtenção de energia, uma vez que usa-se as frações obtidas como combustíveis. Desse modo, a pirólise representa uma maneira vantajosa de administração deste resíduo e contribui para a redução da dependência dos combustíveis fósseis. Tal aspecto, por sua vez, colabora para a mitigação da emissão de poluentes e da ameaça de escassez das fontes de energia não renováveis.
Importância do gás de síntese
Conhecido como Syngas, o gás de síntese, um dos produtos da pirólise de pneus, está ganhando bastante destaque na busca por alternativas energéticas limpas e sustentáveis. Venha conhecer mais de suas aplicações e sua importância para o futuro da indústria. O Syngas pode ser utilizado e manipulado de diversas maneiras, como, por exemplo, na síntese de amônia, ácido fórmico e outros compostos orgânicos. Entretanto, sua maior relevância no contexto atual é justamente a sua capacidade de gerar energia limpa.
Uma das suas grandes aplicações é na geração de eletricidade em usinas ou até mesmo na produção de hidrogênio, que pode ser usado em veículos como combustível. Além disso, o gás de síntese é utilizado para a formação de combustíveis sintéticos como gasolina, diesel e querosene de avião.
Por ser produzido de diversas maneiras que apresentam uma diminuição muito grande na emissão de gases poluentes, fica evidente a importância do Syngas para os próximos passos rumo à transição energética. Dessa maneira, há a possibilidade de substituir combustíveis fósseis na geração de energia, além de também ser matéria-prima para diversos produtos químicos de necessidade da indústria.
Composições químicas
De acordo com órgãos reguladores do governo, 85% da composição química dos pneus divide-se em três categorias: borracha (40%), negro de fumo (30%) e derivados do petróleo (15%). Todos os componentes em questão são hidrocarbonetos de tamanhos de cadeia distintos. A partir destes, e por meio de processos químicos, é possível fornecer energia suficiente para romper as ligações existentes nestes materiais e formar novos compostos gasosos, assim chegando ao gás de síntese ou Syngas.
A composição do gás de síntese baseia-se em monóxido de carbono (CO) e hidrogênio (H2). Ele recebe este nome por conter todos os componentes necessários para a formação de novos hidrocarbonetos e por ser fácil de se utilizar e manipular.
Processo de pirólise de pneus para produção de gás de síntese
A pirólise de pneus ocorre segundo as seguintes etapas:
- 1) COLETA: coleta-se os pneus através de revendedores, convênios com prefeituras ou campanhas de reciclagem e então, estes passam por uma trituração para aumentar a eficácia.
- 2) PRÉ-AQUECIMENTO: o reator então é pré-aquecido para que todos os gases utilizados no processo estejam na janela correta de operação para a obtenção dos produtos desejados. A temperatura utilizada afeta a proporção dos produtos e para estimular a maior formação do gás de interesse, recomenda-se temperaturas de 700ºC.
- 3) REATOR DE PIRÓLISE: dentro do reator, submetem-se os fragmentos de borracha dos pneus à decomposição térmica, ou seja, o calor quebra as moléculas de borracha, dando origem à gases, como o Syngas, óleos e sólidos.
4) SEPARAÇÃO DOS PRODUTOS: em seguida faz-se necessário separar os produtos gerados, envolvendo a condensação dos vapores para obtenção de óleos combustíveis, coleta dos gases liberados e recuperação dos sólidos.
5) DESTINO FINAL: os produtos gerados são, então, destinados à indústria onde transformam-se em diversas substâncias como: metanol, plásticos, combustíveis sintéticos e compostos orgânicos.
Usos e mercado
Como mencionado anteriormente, faz-se uso do gás de síntese em uma ampla gama de processos de síntese (amônia, metanol, ácido fórmico, gasolina, diesel, hidrogênio). Com isso, garante-se uma grande importância em setores distintos do mercado e uma excelente estabilidade em termos de investimento. O mercado mais promissor continua sendo o de energia. Este recebe grandes investimentos tanto públicos quanto privados, posto o destaque como uma área estratégica para o desenvolvimento do país.
Em 2023, investiram-se mais de US$ 25 bilhões nesse setor segundo dados do relatório Energy Transition Investment Trends. Supondo que o preço do insumo não varie drasticamente, por até US$ 1, é possível obter um quilo de granulado de pneu. Assim, tem-se uma matéria prima muito barata e uma margem de lucro extremamente alta.
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Neste conteúdo abordamos a produção de gás de síntese a partir da pirólise de pneus, demonstrando algumas de suas aplicações assim como a sua importância no mercado atual. Se você se interessou pelo assunto, tem alguma dúvida, ou gostaria de fazer algum projeto relacionado ao tema, entre em contato conosco! A Propeq, consultoria júnior em Engenharia Química da Unicamp, está aqui para te ajudar! Clique abaixo e entre em contato com um de nossos consultores!
