Quando a biomassa excedente agrícola, como palha, fibras líquidas de esterco e lixo profundo, é aquecida a 5-600°C em um ambiente sem oxigênio (pirólise), dois produtos ocorrem:biocarvão e gás de pirólise. Uma pequena quantidade de energia é necessária para iniciar a pirólise. Caso contrário, este é um circuito fechado que não requer fornecimento de energia adicional. A tecnologia de pirólise da DTU requer apenas 5% da energia extraída para funcionar. Crédito:Claus Lunau
Usando pirólise, palha e estrume líquido podem ser aquecidos a temperaturas muito altas e se tornarem biocarvão e gás. O biocarvão pode ser espalhado em campos e armazenado por centenas de anos como parte do CO
2 da biomassa. O gás pode ser utilizado para produção de eletricidade e calor ou ser atualizado para combustível de aviação.
Resíduos de palha, fibras de estrume líquido e cama profunda (o material em que o gado fica em estábulos e estábulos, ed.) podem ser incluídos como ingredientes importantes em uma solução climática agrícola central. Isto foi salientado quando, na Primavera, o Governo apresentou o seu plano de clima e agricultura Conversão Verde da Agricultura. O fulcro tecnológico da solução é a pirólise. A pirólise aquece a biomassa a temperaturas muito altas em um ambiente pobre em oxigênio, torrefando assim o material. A produção de biomassa torrada, também chamada de biocarvão, é uma maneira fácil e barata de capturar e armazenar CO
2 , explica Ulrik Birk Henriksen, pesquisador sênior da DTU Chemical Engineering.
"A captura de carbono ocorre quando as plantas absorvem o carbono da atmosfera durante a fotossíntese. A primeira etapa do armazenamento de carbono ocorre quando os resíduos vegetais sofrem pirólise e são convertidos em biocarvão. biomassa no biocarvão. A segunda etapa no armazenamento é quando o biocarvão é espalhado em terras agrícolas, e como o biocarvão é decomposto muito lentamente, podemos armazenar CO atmosférico
2 por várias centenas de anos", diz Ulrik Birk Henriksen.
Ele acrescenta que pesquisadores da Universidade de Aarhus demonstraram que o biocarvão é de uso ainda mais benéfico no solo, pois tem um efeito fertilizante e melhora a estrutura do solo. Além disso, a pirólise também decompõe substâncias indesejáveis, como microplásticos, hormônios, bem como resíduos de medicamentos e pesticidas que acabaram na biomassa.
Até metade do carbono da biomassa é “capturado” no biocarvão, que pode ser espalhado nos campos onde o carvão tem propriedades de melhoria do solo. O carbono que a biomassa absorveu da atmosfera por meio da fotossíntese quando estava na forma vegetal pode ser armazenado no solo por centenas de anos. Crédito:Claus Lunau
Um caminho para combustíveis sem fósseis Juntamente com seu ex-colega Jesper Ahrenfeldt, Ulrik Birk Henriksen trabalhou com pirólise por muitos anos na DTU, e a colaboração agora foi transferida para a SkyClean, onde Ahrenfeldt está atualmente empregado. A Stiesdal Fuel Technologies – liderada por Henrik Stiesdal – está por trás da SkyClean e está investindo na ampliação da planta de pirólise para acelerar o desenvolvimento da tecnologia que pode reduzir as emissões de carbono no setor agrícola.
A visão para a tecnologia de pirólise vai além da captura e armazenamento de carbono. Além do biocarvão, a pirólise também cria gás, que pode ser utilizado de várias maneiras. A aplicação mais simples é queimar o gás para produzir eletricidade e calor. No entanto, o gás de pirólise também pode ser utilizado para produzir metanol. Além disso, as substâncias de alcatrão podem ser separadas do gás de pirólise e transformadas em óleo, que pode ser refinado e usado na produção de combustíveis líquidos para, por exemplo, aeronaves.
O gás de pirólise pode ser utilizado para produzir metanol, ou o alcatrão pode ser separado do gás e transformado em óleo. O óleo pode então ser refinado ainda mais e ser usado para produzir combustíveis líquidos para, por exemplo, aeronaves. Isso requer hidrogênio, que pode ser produzido usando energia renovável, como a energia eólica. Crédito:Claus Lunau
"Desta forma, podemos substituir os combustíveis fósseis por meio da pirólise. No entanto, a solução ainda está a alguns anos de distância, pois exige mais pesquisas e desenvolvimento. Mas estamos realmente trabalhando nisso", diz Ulrik Birk Henriksen, que acredita que essa parte da tecnologia pode estar em vigor até 2030.
O pesquisador não se incomoda com a crítica de que não há biomassa suficiente para que a pirólise se torne um método significativo de redução do teor de carbono da atmosfera.
O gás de pirólise também pode ser queimado para produzir calor e eletricidade. Crédito:Claus Lunau
"Existem muitos excedentes de biomassa no setor agrícola dinamarquês. Fizemos cálculos sobre isso. No entanto, é verdade que a biomassa é um recurso escasso, por isso deve ser usado adequadamente, e acreditamos que este é o caso aqui. Porque —com pirólise—podemos efetivamente remover e armazenar CO
2 da atmosfera de uma forma muito barata", diz Ulrik Birk Henriksen.
A proposta do Governo para uma conversão verde do setor agrícola prevê um total de CO
2 redução no setor agrícola de 7,1 milhões de toneladas de CO
2 equivalentes até 2030. A tecnologia de pirólise representa a maior contribuição neste processo, pois – segundo cálculos do governo – a pirólise garante à Dinamarca uma redução de dois milhões de toneladas de CO
2 equivalentes.