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Estudo do comportamento do decaimento da capacidade de sorção de CO2 por calcários aplicado à tecnologia de sequestro de carbono

Processo: 11/11321-7
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de novembro de 2011
Vigência (Término): 31 de julho de 2012
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Química - Tecnologia Química
Pesquisador responsável:Paula Cristina Garcia Manoel Crnkovic
Beneficiário:Ivonete Ávila
Instituição-sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Assunto(s):Termogravimetria   Sequestro de carbono   Calcário

Resumo

No NETeF (Núcleo de Engenharia Térmica e Fluidos da EESC, USP) desenvolve-se um programa de pesquisas na área de Poluição e combustão. As principais metas do programa são contribuir para o desenvolvimento de know-how para a minimização de impactos ambientais na geração de energia. O processo denominado por Ca-Looping (Ca-L) é uma tecnologia promissora para reduzir as emissões de gás carbônico (CO2) em processos de geração de energia. Neste processo são utilizados materiais a base de cálcio (geralmente calcários) como sorventes de CO2. Assim, a captura de CO2 ocorre pela a reação reversível entre o óxido de cálcio (CaO) e CO2 para formar carbonato de cálcio (CaCO3). Comparado a outras tecnologias de sequestro de carbono o processo Ca-L oferece vantagens adicionais tais como: o uso da tecnologia de leito fluidizado que já está bem estabelecida; é um processo de alta temperatura, sendo que o calor gerado em excesso pode ser recuperado; o custo com os sorventes de CO2 são baixos devido à sua ampla disponibilidade. Entretanto, para a aplicação do processo de Ca-L é essencial conhecer o mecanismo do processo e entender o efeito da pressão parcial do CO2 na calcinação/carbonatação, investigar o efeito da sinterização e avaliar o decaimento da atividade do sorvente. No presente projeto de pós-doutorado propõe-se a aplicação de técnicas empíricas como a termogravimetria e porosimetria na investigação da reatividade de sorventes calcários bem como o efeito de altas concentrações de CO2 na atmosfera no processo de calcinação/carbonatação destes. O modelo isoconversional denominado por Model Free-Kinetics será aplicado na determinação da energia de ativação da decomposição dos calcários. Além disso, pretende-se correlacionar a estrutura porosa desenvolvida em diferentes condições experimentais com a composição química dos sorventes utilizados.

Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
MORTARI, DANIELA A.; AVILA, IVONETE; CRNKOVIC, PAULA M. Response Surface Methodology Applied to the Evaluation of the SO2 Sorption Process in Two Brazilian Limestones. ENERGY & FUELS, v. 27, n. 6, p. 2890-2898, JUN 2013. Citações Web of Science: 2.
AVILA, IVONETE; CRNKOVIC, PAULA M.; MILIOLI, FERNANDO E.; LUO, KAI H. Investigation of the pore blockage of a Brazilian dolomite during the sulfation reaction. Applied Surface Science, v. 258, n. 8, p. 3532-3539, FEB 1 2012. Citações Web of Science: 6.
CRNKOVIC, PAULA MANOEL; KOCH, CHRISTOPH; AVILA, IVONETE; MORTARI, DANIELA ANDRESA; CORDOBA, AYMER MATURANA; DOS SANTOS, ANTONIO MOREIRA. Determination of the activation energies of beef tallow and crude glycerin combustion using thermogravimetry. BIOMASS & BIOENERGY, v. 44, p. 8-16, 2012. Citações Web of Science: 26.

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