BIODeNOX - Processo DeNOX com Biodiesel

resumo

Actualmente, existe a necessidade de encontrar combustíveis alternativos, como os biocombustíveis, a fim de reduzir as emissões de CO2 e a dependência do petróleo. Comparado com o uso de gasóleo, a utilização do biodiesel num motor diesel convencional reduz drasticamente as emissões nos gases de escape, nomeadamente de hidrocarbonetos (HC) não queimados, monóxido de carbono (CO), sulfatos, hidrocarbonetos aromáticos policíclicos, incluindo os nitrurados e partículas sólidas, mas conduz a um aumento das emissões de NOx. Os motores fabricados a partir de 2010 têm de cumprir os níveis de emissões estipulados pelas normas em vigor, independentemente do tipo de combustível ser o biodiesel, o diesel ou o gás natural.

No intuito de baixar as emissões de NOx, estão a ser desenvolvidos dois processos: captura de NOx e redução catalítica selectiva com amónia (RCS-NH3) ou com hidrocarbonetos (RCS-HC). O processo RCS-NH3 já foi implementado com êxito em sistemas de exaustão de motores de veículos pesados, mas apresenta ainda várias desvantagens. O processo RCS-HC é uma solução promissora, visto que permite a utilização de HC presente no combustível ou nos gases de escape para reduzir o NOx, embora ainda não tenham sido encontrados catalisadores ativos e estáveis, com eficiência suficientemente elevada para utilização com fins comerciais.

O objetivo deste projeto foi contribuir para o avanço do conhecimento sobre o processo RCS-HC de NOx, em presença de excesso de oxigénio (processo DeNOx), usando moléculas modelo de biodiesel (por exemplo, etanol, laureato de metilo) e de diesel fóssil (hexadecano) como redutores. A abordagem inovadora do projeto foi a concepção de novos catalisadores de DeNOx à base de metal/zeólitos, suportados em monólitos ou em espumas cerâmicas, capazes de baixar os níveis de emissões de NOx para valores permitidos pela legislação em vigor. Para este efeito, foram investigados catalisadores à base de Ag e de Ag/zeólito como potenciais catalisadores para o processo DeNOx.

Com base nos resultados obtidos foi possível adquirir um conhecimento muito aprofundado sobre:

  • O comportamento dos catalisadores à base de Ag/zeólito para a RCS de NOx com diversos redutores e as razões pelas quais apresentam actividades inferiores às observadas com o catalisador Ag/Al2O3.
  • A potencial utilização de Ag/zeólitos no processo DeNOx, a qual não se afigura tão interessante quanto o que tem sido sugerido.
  • A impossibilidade de aumentar a actividade dos catalisadores Ag/zeólitos através da adição de um catalisador próprio para oxidar o NO a NO2, sendo que esta etapa é de extrema importância no mecanismo reacional de DeNOx.
  • A extrema sensibilidade das espécies de Ag, o que justifica que muitos dos resultados publicados na literatura dependam das condições de pré-tratamento a que os catalisadores foram sujeitos.

 

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