{"id":183,"date":"2017-03-10T19:14:00","date_gmt":"2017-03-10T22:14:00","guid":{"rendered":"http:\/\/bit7.com.br\/main\/?p=183"},"modified":"2017-03-10T19:14:00","modified_gmt":"2017-03-10T22:14:00","slug":"motor-a-combustao-vira-fabrica-de-hidrogenio","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/bit7.com.br\/main\/motor-a-combustao-vira-fabrica-de-hidrogenio\/","title":{"rendered":"Motor a combust\u00e3o vira f\u00e1brica de hidrog\u00eanio"},"content":{"rendered":"

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Motor que produz hidrog\u00eanio<\/strong><\/p>\n

J\u00e1 imaginou transformar um motor a combust\u00e3o, com sua conhecida mania de queimar petr\u00f3leo e exalar gases poluentes, em uma f\u00e1brica de hidrog\u00eanio, um combust\u00edvel limpo que pode ser queimado em motores menos poluentes ou usado diretamente para produzir eletricidade em c\u00e9lulas a combust\u00edvel<\/a>?<\/p>\n

Pois foi justamente isso o que fizeram David Anderson e seus colegas da Universidade de Tecnologia da Ge\u00f3rgia, nos EUA.<\/p>\n

Acrescentando um catalisador, uma membrana de separa\u00e7\u00e3o do hidrog\u00eanio e um sorvente de CO2 ao tradicional motor de quatro tempos, Anderson criou um sistema de reforma de hidrog\u00eanio que produz o combust\u00edvel verde em temperatura relativamente baixa, em um processo que pode ser escalonado para maior ou para menor para atender necessidades espec\u00edficas.<\/p>\n

Isto significa, por exemplo, que o aparelho pode vir a ser usado n\u00e3o apenas em grandes usinas, mas tamb\u00e9m como unidade geradora aut\u00f4noma para uso em f\u00e1bricas, resid\u00eancias e at\u00e9 em ve\u00edculos. Quando totalmente desenvolvido para uso automotivo, por exemplo, ser\u00e1 poss\u00edvel ter um carro a hidrog\u00eanio com um tanque de g\u00e1s natural e outro de \u00e1gua.<\/p>\n

Reator a pist\u00e3o<\/strong><\/p>\n

Batizado de Champ, sigla em ingl\u00eas para reator de membrana ativa CO2\/H2 a pist\u00e3o, o dispositivo opera a temperaturas muito menores do que os processos convencionais de reforma do hidrog\u00eanio a vapor, consome menos \u00e1gua e tamb\u00e9m pode operar com v\u00e1rios combust\u00edveis, como g\u00e1s natural, metano, metanol ou biocombust\u00edveis.<\/p>\n

A chave para o processo de rea\u00e7\u00e3o \u00e9 o volume vari\u00e1vel proporcionado pelo pist\u00e3o subindo e descendo dentro do cilindro. Assim como acontece em um motor convencional, uma v\u00e1lvula controla o fluxo de entrada e sa\u00edda dos gases \u00e0 medida que o pist\u00e3o se desloca para cima e para baixo.<\/p>\n

Uma inova\u00e7\u00e3o chave foi a montagem de um sistema de absor\u00e7\u00e3o interna do di\u00f3xido de carbono (CO2), um subproduto do processo de reforma do metano, para que ele possa ser concentrado e expelido do reator para captura, armazenamento ou utiliza\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

F\u00e1brica de hidrog\u00eanio de quatro tempos<\/strong><\/p>\n

De forma similar ao motor a combust\u00e3o dos carros, o sistema de gera\u00e7\u00e3o de hidrog\u00eanio de quatro tempos funciona da seguinte forma:<\/p>\n

1\u00ba tempo – o g\u00e1s natural (metano) e o vapor s\u00e3o puxados por suc\u00e7\u00e3o para dentro do cilindro atrav\u00e9s de uma v\u00e1lvula \u00e0 medida que o pist\u00e3o \u00e9 abaixado. A v\u00e1lvula fecha-se quando o pist\u00e3o atinge o fundo do cilindro.<\/p>\n

2\u00ba tempo – o pist\u00e3o sobe, comprimindo o vapor e o metano conforme o reator \u00e9 aquecido. Uma vez atingido aproximadamente 400\u00ba C, rea\u00e7\u00f5es catal\u00edticas formam hidrog\u00eanio e di\u00f3xido de carbono. O hidrog\u00eanio sai atrav\u00e9s da membrana seletiva e o di\u00f3xido de carbono pressurizado \u00e9 absorvido pelo material sorvente, que fica misturado com o catalisador.<\/p>\n

3\u00ba tempo – com o hidrog\u00eanio<\/a> tendo sa\u00eddo do reator e o di\u00f3xido de carbono capturado pelo sorvente, o pist\u00e3o se abaixa, reduzindo o volume e a press\u00e3o no cilindro. O di\u00f3xido de carbono \u00e9 liberado do sorvente para dentro do cilindro.<\/p>\n

4\u00ba tempo – o pist\u00e3o \u00e9 novamente movido para cima e a v\u00e1lvula se abre, expulsando o di\u00f3xido de carbono concentrado e limpando o reator para o in\u00edcio de um novo ciclo.<\/p>\n

“Todas as pe\u00e7as do quebra-cabe\u00e7a se juntaram. Os desafios futuros s\u00e3o principalmente de natureza econ\u00f4mica. Nosso pr\u00f3ximo passo ser\u00e1 construir um reator Champ de escala piloto,” disse o professor Andrei Fedorov, coordenador da equipe.<\/p>\n

Bibliografia:<\/b><\/div>\n
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Reda\u00e7\u00e3o do Site Inova\u00e7\u00e3o Tecnol\u00f3gica\u00a0–\u00a0 21\/02\/2017
\nComprehensive Analysis of Sorption Enhanced Steam Methane Reforming in a Variable Volume Membrane Reactor,<\/i>
\nDavid M. Anderson, Thomas M. Yun, Peter A. Kottke, Andrei G. Fedorov
\nIndustrial & Engineering Chemistry Research<\/p>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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