Carbon dioxide conversion to carbon monoxide by reverse water gas shift chemical looping (2023)
- Authors:
- Autor USP: LIMA, BEATRIZ MARIA BAFFA - EP
- Unidade: EP
- Sigla do Departamento: PQI
- Subjects: DIÓXIDO DE CARBONO; PROCESSO
- Agências de fomento:
- Language: Inglês
- Abstract: A captura, utilização e armazenamento de carbono (CCUS, do inglês Carbon, Capture, Utilization and Storage) é uma das principais estratégias para reduzir as emissões de dióxido de carbono na atmosfera. Recentemente, a utilização de dióxido de carbono (CO2) tem atraído a atenção de pesquisadores e empresas, uma vez que pode contribuir para melhorar a economia do processo de captura de CO2 através da produção de combustíveis e produtos químicos de alto valor agregado e tem sido considerada uma alternativa viável ao armazenamento geológico de CO2. Dentre as tecnologias para utilização de CO2, destaca-se a reação reversa de deslocamento gás-água (RWGS, do inglês reverse water gas shift) como uma rota promissora. A RWGS é uma reação que produz monóxido de carbono a partir de CO2 e hidrogênio. O monóxido de carbono é um constituinte do gás de síntese. O principal desafio dessa reação é a busca por catalisadores que permitam que a reação ocorra em baixas temperaturas e atinja altas conversões. Além disso, no processo, ocorrem reações paralelas que geram produtos indesejados, como o metano (CH4). Uma rota alternativa é o processo RWGS intensificado com recirculação química (chemical looping), RWGS-CL, utilizando óxidos metálicos como transportadores de oxigênio. O processo RWGS-CL é um processo cíclico de duas etapas para ativação do CO2, onde ocorrem duas reações: oxidação e redução. Nesse contexto, este trabalho avaliou os potenciais óxidos metálicos para a aplicação da RWGS-CL, tendo a magnetita sido escolhida como o óxido carregador de oxigênio mais eficaz entre os avaliados. Foram conduzidas modelagem e simulação do processo, considerando um reator de leito fixo multitubular. Durante a análise, foram observadas conversões de reagentes em produtos atingindo 100% para o monóxido decarbono (CO) ao longo de 11 horas de reação contínua. Além disso, foram analisados o perfil de temperatura e a perda de carga ao longo do comprimento do reator, visando avaliar o potencial uso dessa tecnologia em escala industrial. Os resultados indicam que não há variações significativas de temperatura no reator quando aquecido a 1073K e que a perda de carga ao longo do comprimento do reator é desprezível.
- Imprenta:
- Data da defesa: 19.12.2023
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ABNT
LIMA, Beatriz Maia Baffa. Carbon dioxide conversion to carbon monoxide by reverse water gas shift chemical looping. 2023. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2023. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-29042024-093610/pt-br.php. Acesso em: 26 dez. 2025. -
APA
Lima, B. M. B. (2023). Carbon dioxide conversion to carbon monoxide by reverse water gas shift chemical looping (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-29042024-093610/pt-br.php -
NLM
Lima BMB. Carbon dioxide conversion to carbon monoxide by reverse water gas shift chemical looping [Internet]. 2023 ;[citado 2025 dez. 26 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-29042024-093610/pt-br.php -
Vancouver
Lima BMB. Carbon dioxide conversion to carbon monoxide by reverse water gas shift chemical looping [Internet]. 2023 ;[citado 2025 dez. 26 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3137/tde-29042024-093610/pt-br.php
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