O dióxido de carbono é um causador de problemas. Portanto, é uma boa ideia removê-lo das emissões do motor - e pode ter um benefício econômico extra.

Até agora, o dióxido de carbono foi despejado nos oceanos ou enterrado no subsolo. A indústria tem relutado em implementar purificadores de dióxido de carbono nas instalações devido ao custo e à pegada.

E se pudéssemos não apenas capturar o dióxido de carbono, mas convertê-lo em algo útil? S. Komar Kawatra e seus alunos enfrentaram esse desafio, e eles estão tendo algum sucesso.

Uma equipe liderada por Kawatra, professor de engenharia química na Michigan Technological University, seu Ph.D. alunos, Sriram Valluri e Victor Claremboux, e o estudante Sam Root, projetaram um purificador de dióxido de carbono. Eles estão trabalhando para converter o dióxido de carbono que capturam em ácido oxálico, um produto químico que ocorre naturalmente em muitos alimentos.

Root e Valluri foram convidados a apresentar suas pesquisas na Society of Mining, Reunião anual da Metalurgia e Exploração em Denver em fevereiro.

O ácido oxálico é usado pela indústria para lixiviar elementos de terras raras de corpos de minério. As terras raras são usadas em eletrônicos, como telefones celulares. Terras raras não são produzidas atualmente nos Estados Unidos; A China produz 90% ou mais das terras raras do mundo. Ao produzir ácido oxálico internamente, pode ser possível extrair de forma lucrativa elementos de terras raras nos EUA, o que é importante para a segurança nacional, Kawatra disse.

Como funciona um purificador de dióxido de carbono

O grupo instalou seu purificador de dióxido de carbono na usina a vapor Michigan Tech, onde eles estão testando com gás de combustão real em escala de planta piloto.

A usina a vapor produz gás de combustão que contém 8% de dióxido de carbono. O purificador dos engenheiros químicos reduziu as emissões para 4% e seu objetivo é reduzi-las para menos de 2%.

"Abaixo de dois por cento, nós estamos felizes, "Kawatra disse." Abaixo de um por cento, ficaremos muito felizes. "

É uma possibilidade real. "Já reduzimos a zero por cento no laboratório, "Valluri observou.

Os alunos de graduação trabalham com alunos de pós-graduação para monitorar o purificador de dióxido de carbono.

Na usina a vapor, eles retiram um fluxo de amostra de gás de combustão da linha de exaustão principal da caldeira. O gás de combustão sai do queimador a 300-350 graus Fahrenheit. A amostra é comprimida através de um filtro que remove partículas, em seguida, passa por uma unidade de resfriamento antes de entrar na parte inferior da coluna de lavagem.

Soda Ash captura dióxido de carbono

Uma solução de carbonato de sódio é bombeada para o topo da coluna de lavagem de 3,5 metros de altura. O gás de combustão é borbulhado pela coluna. À medida que se move em direção ao topo, o carbonato de sódio ou carbonato de sódio remove grande parte do dióxido de carbono do gás. Kawatra e seus alunos monitoram a quantidade de dióxido de carbono constantemente.

"O maior desafio é uma proporção flutuante de gases no gás de combustão, "Disse Valluri. O membro da equipe Root elaborou, "Você precisa de um sistema de controle em cascata que mede o dióxido de carbono e manipula a quantidade de solução de limpeza de acordo."

"Nossos próximos desafios são, quanto podemos aumentar o purificador e para que podemos usar o dióxido de carbono, "Valluri disse. Isso está ligado ao outro projeto de pesquisa de Valluri e Claremboux, a conversão de dióxido de carbono em produtos úteis. Eles foram capazes de produzir ácido oxálico a partir do dióxido de carbono em escala de laboratório.

John Simmons, um ex-aluno da Michigan Tech na Chemical Engineering Academy at Tech e presidente da Carbontec Energy em Bismarck, Dakota do Norte, está apoiando a pesquisa de Kawatra. Ele diz que a economia para a indústria com esse tipo de purificador de dióxido de carbono é enorme.

O método usual de remoção de dióxido de carbono das emissões usa aminas, compostos químicos à base de nitrogênio que ligam o dióxido de carbono. Mas as aminas custam $ 20, 000 por tonelada, Simmons disse. Carbonatos como o carbonato de sódio que a equipe de Kawatra está usando custam US $ 200 a tonelada.

Simmons está animado com o potencial de produção de um produto comercial a partir do dióxido de carbono capturado. "Não acho que sequestrá-lo no solo seja uma boa ideia, "ele disse." Temos que encontrar uma maneira de utilizá-lo comercialmente. "

A tecnologia, comercialmente denominado "Processo de Captura / Utilização de Dióxido de Carbono Clearite VI, "foi patenteado (Patente No. US7, 919, 064B2) pelos inventores, S. Komar Kawatra, Tim Eisele e John Simmons, e atribuído à Michigan Tech. Carbontec Energy Corporation, o patrocinador de tecnologia, é o licenciado mundial exclusivo e planeja comercializar a tecnologia por meio de joint ventures e sublicenças.

Simmons está satisfeito que Kawatra e seus alunos estejam conduzindo um estudo de planta piloto de seu purificador na usina a vapor de gás natural da Michigan Tech. “Era importante testar o processo nas condições reais de emissão, " ele explicou.

Kawatra está feliz com o progresso que ele e seus alunos fizeram na remoção do dióxido de carbono dos gases de combustão. E ele está animado com a perspectiva de criar um produto comercializável a partir dele. "Queremos encontrar usos para isso, "disse ele." Queremos ajudar a indústria a ganhar dinheiro. Queremos mostrar que você pode pegar resíduos prejudiciais como o dióxido de carbono e fazer com que eles gerem lucro. "