Este projeto está dividido em duas frentes de trabalho que têm a mesma finalidade: investigar processos de combustão que não requerem nenhum processo de separação de gases de combustão para permitir a captura de CO2.

Os processos de combustão são os principais processos de conversão de energia em nossa sociedade atual. Estudos mostram que esse cenário pode mudar, mas a combustão ainda contribuirá para uma parte significativa da matriz energética global. Porém, para atender às novas regulamentações, os sistemas de captura se tornarão obrigatórios. Tendo essa perspectiva em mente, o desenvolvimento e aprimoramento do processo de combustão aliado a tecnologias de captura de carbono é uma necessidade. Dentre as diferentes tecnologias em desenvolvimento, duas delas se destacam: a Combustão do tipo Chemical Looping (CLC) e a Oxi-combustão.

Estas duas tecnologias são inovadoras para o setor de óleo e gás (O&Goil&gas), tanto em operações de processamento de petróleo quanto na utilização para conversão de energia e geração de potência.

CHEMICAL LOOPING COMBUSTION (CLC)

O objetivo maior dessa linha de trabalho é o desenvolvimento de processos de combustão do tipo Chemical Looping (CLC) usando combustíveis estratégicos para a matriz energética brasileira. Atenção especial será dada à composições (e estruturas) de partículas carreadoras de oxigênio (OC) que possam ser encontradas no Brasil. Para atender ao objetivo acima mencionado; este projeto tem duas metas principais:

  1. Desenvolvimento e construção de queimadores de referência para validação de modelo.

  2. Desenvolvimento de modelo capaz de capturar o processo de combustão de diferentes combustíveis.

A modelagem de processos é um ponto comum entre os dois objetivos listados. Na verdade, as atividades de pesquisa experimental e numérica são indispensáveis para alcançar uma maior compreensão dos processos de reação CLC.

Em um primeiro momento, o modelo deve ser usado para validar os queimadores universais propostos e para demonstrar sua versatilidade. Posteriormente, pretende-se que a estratégia de modelagem contribua para a compreensão sobre os fenômenos subjacentes ao CLC. Espera-se que tal resultado colabore significativamente para o projeto e a otimização dos queimadores no chamado estado da arte.

OXY-COMBUSTÃO

Essa frente busca contribuir para a mitigação das emissões de CO2 em usinas movidas a Gás Natural ou Biogás por meio da tecnologia de oxy-steam. São dois objetivos centrais:

  1. Desenvolvimento de expertise em oxi-combustão com base em estudos numéricos e experimentais. O foco será na combustão de gás natural e biogás diluído com vapor d’água (também denominado combustão do tipo oxy-steam);

  2. Desenvolvimento e construção de queimadores de referência para oxy-steam tendo em vista a validação de modelos numéricos, bem como projeto e construção de um queimador de combustão do tipo oxy-steam em escala de laboratório para demonstrar sua viabilidade técnica como uma tecnologia de captura e armazenamento de carbono (CCS). A utilização de oxy-steam com biogás ainda não foi estudado em seus fundamentos na literatura consultada até a proposição deste projeto.

EQUIPE

Coordenador do projeto:
Guenther Carlos Krieger Filho (POLI-USP)
Currículo Lattes

Vice-coordenador:
Fernando Luiz Sacomano Filho (POLI-USP)
Currículo Lattes

Pesquisador:
Antonio Luiz Pacifico (POLI-USP)

Currículo Lattes