p Uma equipe de cientistas russos da NUST MISIS, A Tomsk Polytechnic University (TPU) e o Boreskov Institute of Catalysis sugeriram uma nova abordagem para modificar o comportamento de combustão do carvão. A adição de sais de cobre reduz o teor de carbono não queimado no resíduo de cinza em 3,1 vezes e o teor de CO nos produtos de combustão gasosa em 40%, os cientistas descobriram. A pesquisa foi publicada em Tecnologia de Processamento de Combustível . p De acordo com a Agência Internacional de Energia (IEA), o carvão é o recurso energético predominante usado como combustível primário para geração de energia. De acordo com relatos, o carvão forneceu mais de um terço da geração global de eletricidade em 2020. Os especialistas acreditam que, apesar da política de energia geralmente aceita que visa reduzir a parcela do uso de carvão e mudar para fontes de energia renováveis, carvão, como o principal tipo de combustível do mundo, provavelmente ainda ocupará uma posição de liderança em geração de energia nos próximos anos. Contudo, o uso generalizado de carvão é limitado por uma série de problemas, tais como combustão incompleta de combustível e formação concomitante de gases tóxicos. Levando isso em consideração, O desenvolvimento de tecnologias visando uma conversão térmica de carvão mais eficaz e ecologicamente correta é uma tarefa prioritária para a indústria de geração de energia a carvão. Uma das soluções possíveis para melhorar a eficiência da queima de carvão é o uso de agentes cataliticamente ativos, tais como óxidos de vários metais e seus precursores (sais à base de nitratos, sulfatos, acetatos, e carbonatos), para intensificar o processo de combustão.

p "É muito cedo para desistir do carvão. China, por exemplo, depende do carvão como fonte de energia primária durante grande parte do século 21, apesar de todas as tendências 'verdes'. Na Rússia, o carvão representa um pouco menos de 20% do balanço energético do país. Mesmo na Grã-Bretanha, o país que vem implementando de forma consistente sua política de descarbonização, a procura de carvão pelos geradores de eletricidade foi registada em mais de 200 mil toneladas no terceiro trimestre de 2020. É seguro dizer que a procura de aditivos catalíticos para melhorar a eficiência da queima do carvão vai continuar. Para nós, a pesquisa tem sido bem sucedida:o uso dos aditivos propostos por nossa equipe tem demonstrado melhorar significativamente a eficiência da queima de carvão, especialmente com carvões de alto teor de cinzas, "observou Alexander Gromov, o líder da equipe NUST MISIS e chefe do MISIS Catalysis Lab.

p O método de ativação da combustão do carvão por sais metálicos é baseado na intensificação do processo de combustão e redução da temperatura de combustão. O uso de aditivos à base de sal torna a combustão mais gerenciável, observam os pesquisadores.

p Em seus experimentos, os cientistas usaram sais de cobre como aditivos ativadores para melhorar a reatividade dos combustíveis de carvão com alto teor de cinzas, como antracite, também conhecido como carvão duro, e semicoque. Os combustíveis com alto teor de cinzas são caracterizados por altas temperaturas mínimas de ignição e combustão, e baixa intensidade de combustão. A introdução de sais de cobre resultou em melhor reatividade e maior taxa de queima das amostras de combustível. Também vale a pena mencionar que o teor de carbono não queimado no resíduo de cinza das amostras modificadas foi significativamente menor do que nas amostras de referência.

p A introdução de nitratos de cobre, acetatos e sulfatos para as amostras de combustível foi realizada pelo procedimento de molhamento incipiente. Experimentos de ignição e combustão foram então realizados em uma câmara de combustão em temperaturas do meio de aquecimento variando de 500 ° C a 700 ° C.

p O mecanismo de ativação da combustão se baseia na intensificação da produção de produtos de combustão em fase gasosa no estágio inicial de liberação de voláteis e na geração de microexplosões para evitar a formação de camadas de escória que, de outra forma, bloqueariam o oxigênio do combustível.

p Ao usar aditivos à base de óxido, o contato dinâmico entre o combustível e o aditivo deve ser garantido, os pesquisadores notaram. O uso de sais como agente catalisador não requer esse tipo de contato, o que torna este novo método de modificação do carvão potencialmente aplicável na indústria de energia.

p Os pesquisadores acreditam que o uso de aditivos à base de sal para aumentar a eficiência da queima de carvão pode ajudar a melhorar a eficiência do combustível na produção de energia, minimizar o uso de energia para pré-aquecer equipamentos de geração de energia e reduzir as emissões de carbono das usinas movidas a carvão.