Armazenamento de metano à pressão reduzida em carvão ativado sob diferentes condições de temperatura e vazão de carga

Abstract

RESUMO O armazenamento de metano na forma adsorvida em carvão ativado (ANG - Adsorbed Natural Gas) tem despertado interesse nos últimos anos por empregar baixas pressões quando comparado ao gás natural comprimido (CNG - Compressed Natural Gas) e temperatura ambiente, e ainda por configurar uma alternativa importante à utilização de biometano oriundo da purificação de biogás em sistemas estacionários e veiculares. O presente estudo objetivou uma avaliação do armazenamento de metano em carvão ativado sob diferentes condições de temperatura e vazão de carga em um sistema protótipo. Metano foi inserido no sistema protótipo preenchido com carvão ativado vegetal a pressão reduzida (10 bar) utilizando planejamento fatorial 2². Na dessorção do sistema foram levantadas cinéticas para identificar a melhor condição a ser adotada entre a condução dos ensaios de armazenamento para permitir o reuso do carvão ativado. O carvão ativado foi caracterizado com as técnicas de fisissorção de N2, para determinação das características texturais, picnometria de gás Hélio, para quantificação da densidade das partículas, e microscopia eletrônica de varredura para observação da estrutura morfológica. Nas condições adotadas no presente estudo, foi observado o aumento da capacidade de adsorção do carvão com a diminuição da temperatura e da vazão de metano no intervalo avaliado. Com o presente estudo foi possível aumentar a capacidade de armazenamento em aproximadamente 3 vezes (34,56 V V-1) quando comparado com o cilindro vazio (13,14 V V-1), comprovando a eficácia do adsorvente e do conjunto de variáveis adotado. Em adição, o estudo cinético de dessorção de metano resultou na adoção da temperatura de 60 ºC durante 30 min para total entrega do metano.