Redução da pegada de carbono da indústria vidreira
Os processos de combustão na indústria vidreira utilizam amplamente o oxigénio do ar para fundir as matérias-primas a altas temperaturas. No entanto, existem outras tecnologias de combustão para produzir vidro ou cerâmicas.
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Desenvolvidas há vários anos para combater o aquecimento global e o seu impacto no ambiente, as tecnologias, que utilizam oxigénio em vez de ar, assumem um novo impulso no âmbito da transição energética e oferecem várias vantagens importantes:
- Redução das necessidades de combustíveis fósseis;
- Redução das emissões atmosféricas;
- Redução da pegada de carbono.
O azoto não é comburente nem combustível e não produz calor. A utilização do ar para fornecer oxigénio a um processo de combustão resulta na presença de azoto que não é uma fonte de energia térmica. Em vez disso, o azoto é aquecido com os gases de combustão até às temperaturas de fusão das matérias-primas, o que resulta num consumo supérfluo de energia.
Ao reduzir o volume de azoto aquecido nos fornos de fusão, o enriquecimento do ar de combustão com oxigénio limita a oxidação do azoto a alta temperatura e diminui o consumo energético. Além disso, a eficiência da combustão aumenta à medida que as temperaturas de fusão são atingidas mais rapidamente.
O conjunto destes diferentes efeitos reduz as emissões atmosféricas de óxidos de azoto (NOx), as de dióxido de carbono (CO₂) e a pegada de carbono global dos processos de produção.
O impacto ambiental é significativo porque os óxidos de azoto poluem o ar e promovem a formação de ozono na atmosfera. O dióxido de carbono é também um dos principais gases com efeito de estufa envolvidos nas alterações climáticas.
Necessita de conselhos sobre a implementação da oxicombustão?
Injeção de oxigénio
O oxigénio pode ser injetado na alimentação do fluxo de ar de combustão de um queimador até atingir uma concentração superior a 21 %. Alternativamente, o oxigénio pode ser injetado diretamente através de uma lança colocada entre a chama do queimador de ar e a carga de material a ser fundida.
A substituição total do ar de combustão por oxigénio puro é a solução mais interessante e sustentável do ponto de vista da eficiência energética. Esta tecnologia consegue reduzir o consumo de combustíveis fósseis em até 35 % em relação a fornos a ar recuperativos e 15 % em relação a fornos a ar regenerativos. As emissões diretas de CO₂ (Scope 1) são reduzidas na mesma proporção.
A tecnologia HeatOx da Air Liquide
Para proporcionar maior eficiência energética à utilização de oxigénio puro, a tecnologia HeatOx desenvolvida pela Air Liquide baseia-se na recuperação do calor dos fumos para pré-aquecer o oxigénio e o combustível gasoso. Esta tecnologia consegue reduzir o consumo de combustíveis fósseis em até 10 % suplementares em relação à oxicombustão sem recuperação de calor.
Necessita de conselhos sobre a implementação da oxicombustão?
Redução da pegada de carbono
A Air Liquide propõe dois modos de fornecimento de oxigénio com baixo carbono:
- Entregue no local sob a forma líquida ECO ORIGIN™ produzido a partir de energia 100 % renovável;
- Produção no local sob a forma gasosa, evitando as emissões de CO₂ associadas à liquefação do ar e ao transporte sob a forma líquida.
Os dois exemplos seguintes de implementação da tecnologia HeatOx com oxigénio produzido no local mostram uma diminuição da pegada de carbono da oxicombustão de 23 a 41 %, considerando as emissões directas de CO₂ (scope 1) e as emissões indirectas da produção do oxigénio (scope 3).
Exemplo de conversão de um forno a ar regenerativo:
| Energia MWhth/tvidro |
kg CO₂ emitido/tvidro | |||
| Combustão Metano | Produção Oxigénio | Total | ||
| 100% Ar | 1,17 | 521,00 | 0 | 521,0 |
| 100% O₂ | 1,00 | 443,00 | 3,20 | 445,2 |
| 100% O₂ +HeatOx |
0,90 | 399,00 | 2,90 | 401,9 (-23 %) |
Exemplo de conversão de um forno a ar recuperativo:
| Energia MWhth/tvidro |
kg CO₂ emitido /tvidro | |||
| Combustão Metano | Produção Oxigénio | Total | ||
| 100% Ar | 1,54 | 682,00 | 0 | 682,00 |
| 100% O₂ | 1,00 | 443,00 | 3,20 | 445,20 |
| 100% O₂ HeatOx |
0,90 | 399,00 | 2,90 | 401,90 (-41 %) |
Pressupostos :
- CO₂ emitido a partir da combustão de gás natural (metano): 443 g CO₂/kWhth
- Necessidade de O₂ para produzir 1 MWhth/tvidro: 200 m3/tvidro
- Pegada de carbono do oxigénio: 16 g CO₂/m3 O₂ (produção on-site em Portugal)
