Limpeza de Biogás

A vida moderna oferece conveniências que nossos ancestrais mal teriam imaginado. Graças às redes de transporte e à tecnologia, as frutas, por exemplo, nunca estão fora de estação. Assim como o leite e o vinho são pasteurizados para remover organismos insalubres e torná-los adequados para transporte, armazenamento e venda, o gás natural e o biogás devem ser submetidos a regimes específicos de limpeza e purificação.

Por que o gás precisa de “limpeza”?

O gás natural é extraído de xistos e outras formações de rocha sedimentar. O que emerge dos poços é frequentemente referido como "gás natural úmido" porque vem acompanhado de vapor d'água e NGLs (líquidos de gás natural). Outros elementos e compostos menos desejáveis também estão presentes: enxofre, hélio, nitrogênio, H₂S e CO₂. Entre os mais problemáticos estão o H₂S e o CO₂. Mesmo em pequenas quantidades, o H₂S causa problemas de saúde e respiratórios em quem está próximo a ele. Concentrações mais altas podem até ser fatais. Tão prejudicial para os fornecedores de gás natural é o fato de que o H₂S pode deteriorar o revestimento de gasodutos e tanques de armazenamento. O CO₂ representa um problema diferente: ele reduz o poder calorífico do gás, diminuindo assim sua qualidade e eficiência.

Compostos nocivos estão presentes no biogás?

O biogás, o gás natural renovável derivado da matéria orgânica, não está imune à permeação de H₂S, CO₂ e outros gases estranhos. Uma vez que é o produto final de uma série de reações químicas que ocorrem na ausência de oxigênio, pode-se acreditar que o metano (CH₄) é o único composto restante após a digestão anaeróbica estar completa. Mas não é assim. As bactérias que decompõem os materiais orgânicos — por exemplo, esterco, restos de comida, folhas mortas, esgoto — geram atividade que produz outras substâncias químicas, CO₂ e H₂S entre elas. As fases da digestão anaeróbica produzem substâncias diferentes. A hidrólise termina com açúcares simples, aminoácidos e ácidos graxos voláteis. A acidogênese também cria ácidos graxos voláteis, juntamente com amônia, CO₂ e H₂S. A acetogênese produz ácido acético, hidrogênio e CO₂. Finalmente, metano, CO₂ e água vêm da metanogênese.

Como os contaminantes são removidos?

Quando o gás natural é enviado para a planta de processamento, a limpeza do gás de seu H₂S e CO₂ é a tarefa número um. Esses "gases ácidos" são, na maioria das vezes, tratados com solução de amina enquanto o gás natural flui através de uma coluna. Derivadas da amônia, as moléculas de amina nesta solução líquida extraem o H₂S e o CO₂ do fluxo de gás. Diz-se que isso "adoça" o "gás ácido". Outro limpador de gás confiável é a tecnologia de membrana. O conceito básico é que os gases ácidos fluirão através da membrana sintética que separa os gases de alta permeabilidade, ou seja, os gases ácidos, dos de menor permeabilidade — o metano. A limpeza de biogás também é viável com diversas técnicas. Um método muito eficaz é o uso de materiais contendo altas quantidades de óxido de ferro: solo alofânico, solo marrom e areia preta. A passagem do fluxo de gás por esses materiais demonstrou uma eliminação quase completa de H₂S do biogás.