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Sobre a emergente tecnologia de combustão por ciclos químicos (CLC), e a sequestração de CO2 em processos de queima



Combustão por ciclos químicos (Chemical Looping Combustion - CLC) é o nome de uma tecnologia emergente que tem vindo a tornar-se mais pertinente no âmbito da problemática geral do aquecimento global, e em particular da sequestração de CO2 em processos de queima.

Sucintamente, a lógica de funcionamento da CLC é apresentada na figura abaixo, onde se destaca a existência de 2 dois reactores e um ciclo a interligá-los. A ideia é que a combustão num meio que contém apenas o combustível e oxigénio, sendo que para isso há necessidade de purificar a corrente de ar que outro modo alimentaria diretamente a combustão. Numa lógica de reações redox, o ciclo entre reactores permite permutar selectivamente oxigénio, evitando por exemplo a presença de azoto na combustão (e produção de NOx), e garantindo que os produtos da combustão são dióxido de carbono e água. Esta simplificação auxilia o processo de captura final do CO2 e sua reutilização.

O agente de permuta é tipicamente um óxido metálico (de cobre, níquel, ferro) eventualmente suportado em alumina ou sílica. Este agente sofre oxidação no reactor de ar, o qual opera tipicamente a 800-1000ºC, ficando "carregado" com o oxigénio que depois liberta no reactor de combustão (também ele a altas temperaturas), ficando reduzido. 

Do ponto de vista da operacionalização, o processo pode acontecer por via de leitores fluidizados que garantam uma boa mistura entre os sólidos e cada uma das correntes gasosas, devendo porém contemplar também soluções para a deposição de cinzas. As condições de operação devem ser optimizadas de modo a maximizar o uso do combustível e do calor gerado, mas também do período de vida do agente permutador de oxigénio.

Espera-se que por volta de 2030 esta tecnologia possa chegar à demonstração industrial, sendo  expectável que possa encontrar na queima de carvão uma aplicação de grande escala.

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