Tratamento de Fuel – Reduzir Emissões e Aumentar os Ganhos

Hoje em dia governos, empresas e comunidades lutam com um grande dilema: a necessidade de reduzir emissões de poluentes e precursores para a atmosfera, como o NO_x, CO₂, Matéria Particular (PM) e SO_x.

O Gás Perigoso – NO_x

Entre estes gases, é importante referir o NO_x. Quando o nitrogénio é libertado durante a combustão do combustível, este combina-se com os átomos de oxigénio para criar o óxido nítrico (NO). Isto combinado com mais oxigénio cria dióxido de nitrogénio (NO₂), que pode ser perigoso para a saúde em concentrações ambientes típicas. O NO de combustível pode contribuir com até 50% do total de emissões através da combustão de óleo e até 80% através da combustão de carvão. O dióxido de azoto e o óxido nítrico são referidos em conjunto como óxidos de azoto (NO_x). Os gases de NO_x tendem a reagir com outros poluentes para formar smog e chuva ácida, além de serem centrais para a formação de partículas finas (PM) e ozono ao nível do solo, ambos associados a efeitos prejudiciais à saúde.

Dados oficiais recentes comunicados à Agência Europeia do Ambiente (AEA) indicaram que 12 Estados-Membros da UE ultrapassaram um ou mais dos limites de emissões estabelecidos pela Diretiva da UE sobre os limites nacionais de emissões (NEC). Em alguns casos, os limites foram excedidos em quantidades significativas e o poluente para o qual a maioria das ocorrências foi registado foi o NO_x. A Comissão Europeia estabeleceu duras ações contra qualquer Estado-Membro em caso de incumprimento dos valores-limite em todo o seu território. O objetivo principal é que a média anual não seja superior a 40 µg/m³.

Os gases NO_x podem ter muitas origens, sendo os mais significativos dos processos industriais e uso de energia na indústria, transportes rodoviários e não-rodoviários e comerciais e, finalmente, edifícios institucionais e residências. É mais importante do que nunca mencionar que é fundamental conhecer adequadamente o combustível que está a ser queimado, e que também é relevante obter processos eficientes o suficiente para reduzir as emissões causadas durante a combustão, sem diminuir a qualidade das propriedades de ignição e combustível.

Uma Solução Possível

E se existisse uma solução que permitisse não apenas reduzir as emissões, mas também economizar custos ao mesmo tempo, mantendo as características desejadas do combustível? Isto é possível com o Enermulsion, uma tecnologia de cavitação ultrassónica patenteada desenvolvida pela TecnoVeritas.

O Enermulsioné um sistema inline automatizado que pode ser instalado em qualquer estação industrial, não exigindo a interrupção da operação do motor, tendo a possibilidade de se adaptar à carga do motor da unidade. O processo compreende um equipamento de condicionamento de combustível, que é baseado na tecnologia de ultrassons. Esta tecnologia está preparada para trabalhar com tipos pesados de combustível, como o HFO (Heavy Fuel Oil), que é usado principalmente para alimentar usinas industriais e produzir calor, mas também combustíveis mais leves, como o IFO (óleo intermediário) e LFO (óleo combustível). O problema associado à combustão de HFO é a produção e liberação de poluentes gasosos (emissões de gases de combustão).

Figura 1 – Enermulsion – Sistema de Emulsão de Fuel.

O Enermulsion processa combustível e água, produzindo uma emulsão água-em-combustível muito estável e otimizada para a carga do motor. Através da tecnologia de ultrassons e devido à cavitação, ocorre a decomposição termiónica das moléculas de água e o craqueamento das estruturas de hidrocarbonetos, resultando numa homogeneização estável do combustível, sem a necessidade de usar qualquer emulsificante adicional. O tratamento do combustível ocorre em contacto com um sonotrodo de titânio ultrassónico, dentro da câmara de cavitação. O sonotrodo é colocado em ressonância a cerca de 20 kHz com uma amplitude que pode variar de 50 a 100%.

Esta emulsão de combustível, quando queimada nos motores, resulta numa ignição de maior qualidade (melhorando o desempenho da combustão), sem alterações significativas nas propriedades de combustível desejadas (térmica, física e química). Uma grande vantagem do processo é o facto de permitir reduzir significativamente as emissões do combustível, atingindo uma redução de NO_x de até 30%, mas também uma redução em termos de Matéria Particular, com reduções de emissões até 80%. A diminuição das emissões de NO_x deve-se ao Mecanismo de Zeldovich, que explica a supressão da oxidação térmica do nitrogénio. A combustão torna-se uma operação muito mais limpa, que pode ser facilmente observada pelo estado do motor. Além do fator ambiental, também pode resultar num impacto significativo para o utilizador, uma vez que os custos de manutenção diminuem e o equipamento é comprovadamente mais limpo do que quando se queima HFO sem emulsificação.

Outro facto interessante sobre a emulsão de água em combustível é que esta permite obter poupanças de combustível até 7%. Este facto está relacionado com uma melhor combustão associada às pequenas moléculas de hidrocarbonetos com radicais OH, ao aumento da eficiência do turbocompressor e à entrada de ar na camada fina de aerossol, formada devido ao aumento do momento e da força de penetração. Estas economias de combustível representam um ganho mais económico para o utilizador.

Devido à necessidade do mercado de ter a ferramenta certa para enfrentar as legislações em vigor, este processo é um ativo em termos de aumento de valor para o combustível, ao mesmo tempo em que ajuda a atingir os níveis de poluentes para imposições legais.