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Saiba mais sobre o CO2: um dos gases mais importantes da combustão

Você sabia que o CO2, designado também como gás carbônico ou dióxido de carbono, é um dos gases de Efeito Estufa (GEE) mais importantes e relevantes, sendo altamente capaz de desequilibrar o efeito estufa?

Esse importante gás costuma ser emitido pela simples respiração de seres vivos ou processos de queimadas. Mas principalmente, após a revolução industrial, esse gás começou a ser gerado em variados processos de combustão, como os ocorridos em motores e caldeiras, tendo origem principalmente na queima de combustíveis fósseis como carvão mineral, gás natural e os derivados do petróleo, além da biomassa (renovável).

Atualmente, muito se fala do CO2, uma vez que esse gás, contribui com o aumento da temperatura da Terra, gerando o tão famoso aquecimento global. Por isso, é preciso que as indústrias entendam melhor seu comportamento, dando a possibilidade de otimizar o processo de combustão, tornando-o mais eficiente.

Saiba mais sobre a importância do CO2, como ele é formado, além da importância de otimizar esse gás em caldeiras para que a combustão seja máxima.

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Como o CO2 é gerado?

O CO2 é um composto químico gasoso incolor, que pode ser formado e gerado de variadas formas. Entre as formas mais comuns, cita-se:

  • Respiração de organismos vivos;
  • Decomposição de seres vivos e materiais;
  • Erupções vulcânicas;
  • Atividade humana (principalmente aquelas relacionadas às indústrias e uso de veículos à combustão);
  • Queima de combustíveis fósseis e biomassa ocorridos em caldeiras para geração de vapor e calor;
  • Desmatamento e queimadas.

Em processos de combustão, o princípio de uma reação que gera esse gás depende da queima de algum combustível (geralmente combustíveis fósseis, gás natural e biomassa) e um comburente – geralmente gás oxigênio (O2) – por meio de uma fonte de ignição, como uma faísca.

Assim, dependendo da quantidade de oxigênio utilizada durante o processo de combustão, a queima costuma ser classificada como completa ou incompleta.

Na combustão completa, o combustível utilizado irá reagir totalmente com o oxigênio, liberando dióxido de carbono ou gás carbônico (CO2), além de água (H2O) e calor.

Assim, a formação do CO2 na combustão completa pode ser representada pela seguinte fórmula:

CxHy + O2 =  CO2 + H20 + CALOR

Onde CxHy é o hidrocarboneto utilizado como combustível, caso de combustíveis fósseis, gás natural e biomassa.

Já na combustão incompleta parte do combustível não é consumido, sendo então, oxidado. Assim é produzido também monóxido de carbono (CO) ou carbono (C), conhecido como fuligem. Estes, por sua vez, são considerados altamente poluentes.

Importância da medição do CO2 nas caldeiras

Por meio da breve explicação anterior, verifica-se que a combustão, via queima de combustíveis em caldeiras, deve sempre ser regulada para se obter a menor quantidade possível de combustão incompleta e essa regulagem passa essencialmente pela quantidade de CO2 gerado.

Em caldeiras, tanto a baixa quantidade de CO2 gerado (com consequente maior volume de CO), quanto o seu volume em excesso são prejudiciais para todo o processo de queima, por isso, é importante conhecer os parâmetros desejados de CO2 presente na combustão para cada tipo de combustível utilizado.

Diversos são os estudos que apresentam a faixa ideal de gás carbônico gerado para cada combustível consumido em caldeiras. Estes estudos indicam que a faixa de CO2 recomendada é de:

  • Óleos pesados = 12 a 16%;
  • Gás natural = 11 a 12%;
  • GLP = 13 a 14%;
  • Bagaço de cana = 20 a 21%
  • Biomassas = 19,5 a 21%

Baseado na busca por esses parâmetros é fundamental que se ponderem ações para priorizar uma melhor otimização da queima do combustível.

Neste sentido, a medição da quantidade de gás carbônico durante o processo de combustão pode ser um importante “termômetro” da eficiência da queima, possibilitando medir sua porcentagem, para assim, ponderar as ações que busquem melhor otimização desse processo.

Por que otimizar a geração de CO2 na combustão?

Ao serem medidos, os gases da combustão, tendo no CO2 um dos gases mais importantes, pode nos informar, dentre outras coisas, se:

  • A queima está sendo completa?
  • O calor desprendido na fornalha está sendo bem aproveitado?
  • O nível de poluição está muito alto? Está Baixo?
  • O volume de ar para a queima é ideal?

Dessa forma, a precisão na leitura desta variável se faz fundamental, pois ajuda a tornar possível buscar a melhora da relação de ar/combustível na queima, reduzindo as emissões atmosféricas e emissões de gases do efeito estufa, caso do CO2.

Além disso, há outras importantes vantagens econômicas e ambientais que otimização da queima pode trazer para a indústria, tais como:

  • Redução no uso de combustível, já que haverá maior otimização da combustão dentro da caldeira, resultando em economia com o uso do combustível;
  • Redução da emissão de gases poluentes, já que a combustão será mais eficiente, fazendo com que a emissão de gases seja mais reduzida.

Vale lembrar ainda que desde a revolução industrial, a geração de CO2 vem se tornando cada vez mais elevada, a ponto de comprometer seriamente o efeito estufa e o aquecimento global.

Por isso, é cada vez mais recomendado que as indústrias tenham equipamentos analisadores de gases, dentre eles, o gás carbônico. Somente assim conseguirão otimizar, ao máximo, a queima dos combustíveis, contribuindo com o meio ambiente.

O CO2 é só um dos gases poluentes do efeito estufa, mas existem outros. Para conhece-los, acesse este conteúdo.

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