Os acontecimentos dos últimos anos obviamente viram milhares de toneladas de máscaras cirúrgicas usadas serem descartadas todos os meses sem uma visão real de como gerenciá-las. Embora o mundo pareça ter passado por este período, deve ser desenvolvida uma solução ecológica industrial séria para lidar com os resíduos.

Os pesquisadores estão investigando as possibilidades da gaseificação de plasma como uma técnica ecologicamente correta para converter resíduos de máscaras cirúrgicas em produtos de energia limpa.

Um projeto recente nesta área foi conduzido pela Universidade de Tecnologia de Kaunas (KTU), pela Lituânia e pelo Instituto de Energia da Lituânia.

Depois de realizar uma série de experimentos, eles obtiveram gás sintético (também conhecido como syngas) com grande abundância de hidrogênio.

A gaseificação permite que grandes quantidades de resíduos sejam convertidas em gás de síntese, que é composto por vários gases, incluindo hidrogénio, dióxido de carbono, monóxido de carbono e metano. “Durante as nossas experiências, brincamos com a composição deste gás sintético e aumentamos a sua concentração de hidrogénio e, por sua vez, o seu poder calorífico”, disse Samy Yousef, investigador-chefe.

Para a conversão de máscaras cirúrgicas, os pesquisadores aplicaram gaseificação de plasma em máscaras faciais FFP2 defeituosas, que foram previamente trituradas em um tamanho de partícula uniforme e depois convertidas em grânulos que poderiam ser facilmente controlados durante o tratamento.

O maior rendimento de hidrogênio foi obtido com uma relação vapor/carbono (S/C) de 1.45. No geral, o gás de síntese obtido apresentou um poder calorífico 42% superior ao produzido a partir da biomassa, disse o grupo.

A infraestrutura existente pode lidar com isso
A equipe de Yousef pesquisa reciclagem e gestão de resíduos, e está sempre em busca de resíduos que estejam presentes em grandes quantidades e que possuam uma estrutura única. Eles conduziram experimentos de pirólise em pontas de cigarro, pás de turbinas eólicas usadas e resíduos têxteis. Todos mostraram resultados promissores para expansão e comercialização. Esta última exploração, da reciclagem de máscaras cirúrgicas, utilizou um método diferente.

“A gaseificação é uma técnica tradicional de gestão de resíduos”, disse ele. Ao contrário da pirólise, explicou ele, “que ainda é um método novo e em desenvolvimento, não precisamos de muito investimento no desenvolvimento de infraestrutura”.

A utilização da gaseificação por plasma de arco, que têm aplicado na decomposição de máscaras cirúrgicas, utiliza altas temperaturas, e com esta abordagem “podemos decompor máscaras faciais em gás em poucos segundos”.

“Na pirólise leva até uma hora para chegar ao produto final. Na gaseificação avançada, o processo é quase instantâneo.”

Ele disse que técnicas avançadas de gaseificação, como a gaseificação por plasma, são mais eficientes na obtenção de uma melhor concentração de hidrogênio (até 50%) durante a produção de gás sintético. Além disso, a gaseificação por plasma diminui a quantidade de alcatrão no gás de síntese, o que melhora a sua qualidade.

O gás rico em hidrogênio é melhor para aquecimento
Segundo Yousef, a gaseificação a plasma é um dos melhores métodos para obter gás sintético rico em hidrogênio.

Diferentes tipos de hidrogénio são classificados de acordo com o modo de produção: o «cinzento» é obtido a partir do gás natural ou do metano, o «verde» a partir de energias renováveis ​​(a energia utilizada para eletrolisar a água) e o «azul» a partir da reforma a vapor.

“Talvez pudéssemos chamar o nosso hidrogênio ‘preto’, já que é feito de resíduos?” ele disse meio brincando.

O rendimento do gás de síntese foi de cerca de 95% da quantidade total de matéria-prima. Os restantes produtos eram fuligem e alcatrão. Os principais compostos do alcatrão recolhido pareciam ser benzeno, tolueno, naftaleno e acenaftileno. Segundo os pesquisadores, pode ser utilizado como combustível limpo em diversas indústrias com baixas emissões de carbono.

A fuligem foi produzida na última etapa da gaseificação do plasma. Seu principal componente é o carbono negro, que pode ser usado para produção de energia, tratamento de águas residuais e agricultura, ou como material de enchimento em compósitos.

Os pesquisadores acreditam que o método tem potencial para ser comercializado. Embora o hidrogénio possa ser separado do gás de síntese obtido, também pode ser utilizado juntamente com uma mistura de gases – como tal, já possui um poder calorífico superior ao do gás produzido a partir de biomassa.

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• Fonte: https://envirotecmagazine.com/2024/01/15/plasma-gasification-produces-hydrogen-rich-syngas-from-surgical-masks/