Desenvolvimento de transportadores de oxigênio a base de CuO suportado em diatomita e caulim para combustão por recirculação química
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v10i4.12831Palavras-chave:
Captura de CO2; Combustão por recirculação química; Transportadores de oxigênio; Cobre; Diatomita; Caulim.Resumo
A tecnologia de Combustão com recirculação química (CLC) surgiu como uma alternativa promissora capaz de restringir os efeitos do aquecimento global devido às emissões de gases antropogênicos, principalmente CO2, por meio de sua captura inerente. Este estudo tem como objetivo sintetizar e avaliar carreadores de oxigênio à base de Cu suportados em materiais naturais como diatomita e caulim, através do método de impregnação úmida incipiente para aplicações em processos CLC. Os portadores de oxigênio foram caracterizados por difração de raios-X (XRD), redução à temperatura programada (TPR) e microscopia eletrônica de varredura com espectroscopia de energia de superfície dispersiva de raios-X (SEM-EDS). A resistência mecânica dos transportadoras de oxigênio foi determinada após o procedimento de sinterização, resultando em alta força de esmagamento. A reatividade dos carreadores de oxigênio foi avaliada em termobalança com os gases CH4 e H2. Diferentes vias de reação foram analisadas durante os ciclos redox: redução direta total de CuO para Cu0 para Cu-K e redução parcial de CuO para Cu2O e CuO para Cu-D. No entanto, a maior reatividade e taxa de reação foram alcançadas para o Cu-D devido à estrutura porosa da diatomita, à composição química e à interação resultante entre o CuO e o suporte. Os testes de reatividade com o gás H2 mostraram uma maior taxa de conversão e maior estabilidade entre os ciclos para ambos os transportadores de oxigênio. Assim, o teor de CuO redutível presente na Cu-D durante o teste de reatividade com H2 como gás combustível foi ideal para obtenção de alta conversão dos sólidos, tendência a maior estabilidade e maior taxa de reação.
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