Compressão, estoque e utilização de metano
24 de janeiro, 2017 às 21:07 | Postado em Gás e vapor, Teoria Cinética dos Gases, Termologia, termodinâmica
Respondido por: Prof. Fernando Lang da Silveira - www.if.ufrgs.br/~lang/Saudações professores.
Estou em busca de auxílio para a elaboração de um compressor de metano de baixo custo. Possuo uma fonte de metano e gostaria de saber se há como comprimir tal gás sem ter de recorrer a equipamentos sofisticados (tais como utilização de nitrogênio líquido.) e de baixo custo. Além disto, gostaria de saber se há como armazená-lo após tal compressão, e se sim, através de qual equipamento? Tenho procurado, por dias, sobre tais assuntos, mas tudo que encontro são sistemas muito sofisticados para minha situação financeira. Se quiserem apenas associar “links” de teses científicas como respostas, tudo bem. Qualquer ajuda será aceita. Desde já, grato.
Este questionamento é recorrente no CREF. Há diversas postagens sobre a possibilidade de armazenar metano:
Armazenando metano em botijões de gás de cozinha
Armazenando GNV em botijão de butano: RISCO DE EXPLOSÃO!
Aumento de temperatura em um botijão com metano líquido
Entretanto vou te responder por aqui mas te recomendando ler as outras postagens.
A única forma de armazenar metano em quantidades razoáveis na temperatura ambiente é em tanques de alta pressão. O GNV (gás natural veicular) usado em veículos automotores é preponderantemente metano e os tanques nos veículos operam com pressão máxima de aproximadamente 200 atm para bem de estocar uma massa de gás com conteúdo energético comparável a de um tanque de gasolina. Neste caso os tanques são de aço, construídos sem soldas para serem resistentes e seguros.
Um aspecto importante é que para liquefazer qualquer substância gasosa a temperatura deve ser igual ou inferior à sua TEMPERATURA CRÍTICA (TC) que no caso do metano é -83o C. Na TC a pressão necessária à liquefação é 46 atm (a chamada PRESSÃO CRÍTICA). A referência ao nitrogênio liquido é que com ele se poderia refrigerar o metano até abaixo da sua TC. O nitrogênio líquido a 1 atm está na temperatura de -196o C.
Para estocar metano liquido a 1 atm (portanto em recipientes muito mais frágeis do que os tanques dos automóveis) a temperatura de ser diminuída até -162o C.
Nota portanto que o processo de estocagem de metano em quantidades razoáveis não pode ser um processo de baixo custo pois exige compressores e tanques especiais. E é importante notar também que há um dispêndio energético importante no processo de envasamento do gás, tanto maior quanto maior é a pressão e quantidade estocada.
“Docendo discimus.” (Sêneca)
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