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A maravilhosa reação química do processo Fischer-Tropsch: como mudar do gás para a gasolina?
No contexto da transformação energética global, a tecnologia de gás em líquido (GTL) emergiu rapidamente como um processo revolucionário para a conversão de gás natural em combustíveis líquidos. O núcleo do processo é o processo Fischer-Tropsch, que converte monóxido de carbono (CO) e hidrogênio (H2) em hidrocarbonetos de cadeia longa, incluindo combustíveis como gasolina e diesel, por meio de uma série de reações químicas.
O processo Fischer-Tropsch, portanto, não só produz gás de síntese de forma eficiente, mas também o converte nos combustíveis líquidos que usamos todos os dias, o que é fundamental para reduzir a dependência do petróleo convencional.
A primeira etapa deste processo químico envolve a oxidação parcial do metano, o principal componente do gás natural, para produzir uma mistura bruta de gás de síntese contendo principalmente monóxido de carbono e hidrogênio. Essa mistura é ainda otimizada por meio de uma reação de deslocamento água-gás para obter a relação CO/H2 adequada e, em seguida, as impurezas são removidas, transformando-a em gás de síntese puro. Em seguida, o gás de síntese puro é alimentado no processo Fischer-Tropsch, onde vários hidrocarbonetos sintéticos são produzidos através da ação de catalisadores de ferro ou cobalto.
O processo de conversão de metano em metanol
Outra rota é converter metano em metanol, um processo que envolve três reações principais. Primeiro, o metano e a água geram dióxido de carbono e hidrogênio através de uma reação de reforma a vapor, depois uma reação de deslocamento de água é realizada para aumentar a produção de hidrogênio e, finalmente, o hidrogênio gerado é combinado com monóxido de carbono para sintetizar metanol.
Vale ressaltar que o metanol possui apenas metade da densidade energética da gasolina, mas sua fluidez e manuseabilidade o tornam um excelente componente de combustível.
Tecnologia para conversão de metanol em gasolina
Na década de 1970, a Mobil desenvolveu tecnologia para converter metanol em gasolina. O processo envolve a desidratação parcial do metanol com a ajuda de um catalisador de peneira molecular para produzir éter dimetílico, que é então convertido em vários hidrocarbonetos de cadeia longa, formando finalmente a gasolina, que é 80% composta por cinco ou mais átomos de carbono.
Desenvolvimento de outras tecnologias GTL
Além do processo de conversão de metanol, a GTL também introduz o conceito de biogás em líquido (Bio-GTL), que utiliza microorganismos e enzimas para converter metano em combustível líquido. Esta abordagem marca uma nova tendência de desenvolvimento na tecnologia GTL e demonstra o potencial da catálise microbiana para conversão de energia.
O Banco Mundial destacou que aproximadamente 150 bilhões de metros cúbicos de gás natural são queimados ou liberados todos os anos, o que equivale a 25% do consumo de gás natural nos Estados Unidos. Se esses recursos puderem ser convertidos através do GTL, será possível. nos trará benefícios económicos consideráveis.
Aplicações comerciais e perspectivas futuras
Actualmente, várias grandes empresas multinacionais, como a Royal Dutch Shell e a Sasol, investiram na construção de centrais GTL. Estas centrais não só conseguem uma conversão eficiente de gás natural, mas também fornecem soluções inovadoras para melhorar a cadeia global de abastecimento de combustível. Com o esgotamento dos recursos petrolíferos convencionais, acredita-se que a tecnologia GTL se tornará cada vez mais popular.
No entanto, como a economia da tecnologia GTL afetará sua aplicabilidade no mercado à medida que os preços globais do gás natural e do petróleo bruto mudarem? Esta é uma questão que vale a pena explorar?
