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A jornada de transformação do licor preto: por que ele é a melhor escolha para biocombustível?
Na química industrial, o licor negro é um subproduto produzido ao fazer polpa de madeira através do processo Kraft. Ele é usado principalmente para remover lignina, hemicelulose e outros componentes extraíveis na madeira e, finalmente, para extrair celulose. A composição do licor negro o torna uma fonte relativamente promissora de biocombustível, mas à medida que as preocupações ambientais aumentam, a maneira como ele é usado também está mudando.
Composição do licor negro
Aproximadamente sete toneladas de licor preto são produzidas para cada tonelada de polpa produzida. O licor negro é uma suspensão aquosa de resíduos de lignina, hemiceluloses e produtos químicos inorgânicos usados no processo. O licor preto contém cerca de 15% de sólidos, dos quais a matéria orgânica representa cerca de 40-45%, composta principalmente de sabão, lignina e outras matérias orgânicas.
Com o avanço da tecnologia de tratamento de licor negro, muitos métodos tradicionais de tratamento de esgoto não atendem mais às necessidades de proteção ambiental moderna.
O desenvolvimento do licor preto a partir da história
As primeiras fábricas de celulose Kraft descarregavam licor preto em corpos d'água, o que representava uma séria ameaça à vida aquática e escurecia a cor da água. O processo Kraft avançou significativamente com a invenção da caldeira de recuperação por G.H. Tomlinson na década de 1930. Na década de 1990, a maioria das fábricas da Kraft conseguia consumir seu próprio licor negro, por exemplo, para recuperar produtos químicos de cozinha e reduzir a poluição da água.
Utilização de energia do licor negro
O licor negro não é apenas um subproduto do processo de fabricação de filme de celulose, mas também contém mais da metade do conteúdo energético da matéria-prima da madeira. O licor preto é normalmente concentrado em 65% a 80% em um evaporador de efeito múltiplo e queimado em uma caldeira de recuperação para produzir energia e recuperar produtos químicos de cozimento. Essa abordagem permitiu que as fábricas de celulose se tornassem quase autossuficientes em energia, especialmente nos Estados Unidos, onde as empresas de papel consumiram quase completamente seu próprio licor preto desde a década de 1990.
A indústria de celulose já é uma grande produtora de energia renovável neutra em carbono nos Estados Unidos, gerando aproximadamente 28,5 terawatts-hora de eletricidade anualmente.
Aplicações de biocombustíveis de licor negro
Com o advento das novas tecnologias, a maneira como o licor preto é utilizado mudou. O desenvolvimento da tecnologia de gaseificação tornou o licor negro uma matéria-prima potencial para biocombustível. Após a gaseificação, ele pode produzir gás de síntese rico em energia, que pode ser usado em turbinas a gás ou convertido em produtos químicos e combustíveis.
Desafios duplos do ambiente e do desenvolvimento económico
Do descarte de licor negro no passado até sua reciclagem hoje, o equilíbrio entre proteção ambiental e benefícios econômicos se tornou a chave. Entretanto, ainda existem pequenas plantas Kraft que não conseguem obter recuperação efetiva do licor negro, o que tem causado poluição em alguns ambientes, o que também mostra a urgência da modernização industrial.
Incentivos fiscais nos Estados Unidos
Em 2005, o Congresso dos EUA promulgou um incentivo fiscal para apoiar o uso de combustíveis alternativos líquidos, que foi posteriormente expandido em 2007 para incluir combustíveis alternativos líquidos derivados de biomassa. Essa política promoveu muito a aplicação comercial do licor preto, e os resultados foram impressionantes para muitas grandes empresas.
Perspectivas futuras do licor preto
A jornada de reinvenção do licor preto continua. De uma simples fonte de combustível a um potencial biomaterial multifuncional, à medida que a pesquisa científica se aprofunda, a aplicação do licor negro se tornará mais extensa. Isto não é apenas uma resposta à demanda da indústria de manufatura por energia renovável, mas também um compromisso com a proteção ambiental.
À medida que a demanda mundial por energia renovável cresce, o licor negro pode estar no centro da futura transformação energética?
