O que é combustão química em loop?
A combustão de loop químico é uma técnica que utiliza óxidos metálicos em vez de ar no processo de queima de combustível. Esses sistemas normalmente usam um leito fluidizado para circular óxidos metálicos em uma câmara de reação, onde fornecem o oxigênio necessário para a combustão. Os óxidos metálicos são então circulados de volta para uma área diferente, onde mais oxigênio pode ser adicionado. Como apenas o oxigênio puro é usado no processo de combustão, nenhum óxido de nitrogênio é produzido. Os gases de combustão de um processo químico de combustão em circuito tipicamente consistem principalmente em dióxido de carbono (CO2) e vapor de água; portanto, esse método pode ser útil para seqüestrar carbono de maneira econômica.
Em um processo de combustão de loop químico, normalmente existem dois reatores diferentes que são interconectados de alguma forma. Um desses reatores contém combustível de algum tipo que requer oxigênio para queimar. Os óxidos metálicos são circulados, tipicamente através de um leito fluidizado, para este reator. Os óxidos metálicos são então usados para oxidar o combustível. Quando houver oxigênio presente no combustível, ele poderá ser queimado.
Depois que os óxidos metálicos são retirados de oxigênio no primeiro reator, eles circulam de volta para um reator de ar. Quando o metal reduzido passa para esta câmara, é exposto ao ar; nesse momento, ele pode absorver mais átomos de oxigênio e oxidar novamente. O processo é então repetido, à medida que o metal oxidado é circulado de volta para o reator de combustível e usado para facilitar outro ciclo de combustão.
Quando qualquer tipo de combustível é queimado na presença de ar, vários subprodutos são formados. Cada um dos diferentes elementos presentes no ar e no combustível pode interagir de várias maneiras diferentes, criando várias combinações químicas. O dióxido de carbono é um componente principal da maioria dos gases de combustão, mas devido à presença de nitrogênio no ar, a maioria dos processos de combustão também resulta na produção de óxido de nitrogênio. A combustão de oxi-combustível refere-se a um processo em que o oxigênio é separado de alguma forma do ar, o que simplifica as reações químicas que ocorrem durante a combustão. A combustão de loop químico é um tipo de processo de combustão oxi-combustível.
O principal benefício da combustão de loop químico é que o conteúdo dos gases de combustão pode ser simplificado. Pode ser difícil e dispendioso separar o dióxido de carbono do óxido de nitrogênio ou seqüestrar o carbono diretamente do ar. O processo de separação do vapor de água do dióxido de carbono é significativamente mais fácil, portanto os gases de combustão criados pela combustão química do loop contêm dióxido de carbono que é mais barato para sequestrar.