Armazenando metano em botijões de gás de cozinha
10 de abril, 2010 às 15:06 | Postado em Gás e vapor, Teoria Cinética dos Gases, Termologia, termodinâmica
Respondido por: Prof. Fernando Lang da Silveira - www.if.ufrgs.br/~lang/Caro professor Fernando
Encontrei seu endereço na internet e entro em contato pois tenho um dificuldade e gostaria que vc me ajudasse. Eu tenho um biodigestor para produzir metano. Eu quero armazenar metano e pensei em usar botijões de gás de cozinha (GLP). Quando comprimo o metano no botijão até uma pressão permitida para tais recipientes, observo ao pesar o botijão que tem pouco peso de gás dentro dele. Não consigo liquefazer o metano e gostaria de saber como resolver isso. Espero não incomodar vc e agradeço antecipadamente.
Genivaldo 10/04/2010
Comentário do Genivaldo após a resposta abaixo: Agora eu entendi professor. Vejo então que só posso armazenar pouco gás em um botijão e não tem como fazer diferente. A sua resposta foi muito boa. Obrigado!
Caro Genivaldo,
Para liquefazer uma amostra gasosa (na verdade somente vapor pode ser liquefeito), a temperatura da amostra deve ser inferior à TEMPERATURA CRÍTICA da substância. Somente abaixo da TEMPERATURA CRÍTICA a substância pode se apresentar no estado líquido, devendo também a pressão ser igual ou superior à PRESSÃO DE VAPOR SATURADO da substância.
Ou seja, se uma amostra gasosa estiver acima da TEMPERATURA CRÍTICA, não é possível por simples aumento de pressão fazê-la passar para o estado líquido. A TEMPERATURA CRÍTICA do metano é cerca de -83 graus C (nesta temperatura a pressão para liquefazer – PRESSÃO CRÍTICA – é cerca de 46 atm) . Desta forma, na temperatura ambiente o metano é GÁS e não pode ser liquefeito por mais que se aumente a pressão.
O “gás de cozinha” na temperatura ambiente pode ser liquefeito pois sua temperatura crítica é superior à temperatura ambiente; na verdade a fase gasosa do “gás de cozinha” em um botijão é VAPOR. Designa-se como VAPOR a fase gasosa de uma substância abaixo da sua TEMPERATURA CRÍTICA.
A única forma de armazenar metano à temperatura ambiente é de fato como GÁS comprimido e, portanto, para armazenar massas comparáveis à massa de “gás de cozinha” (GLP) em um botijão, somente é possível a altas pressões (e ainda assim NÃO estará liquido), o que de fato torna-se inviável pois o botijão explodiria muito antes disso. O GNV é basicamente metano e nos reservatórios dos automóveis, com volume da ordem de 100 litros, somente torna-se possível armazenar uma quantidade razoável de metano porque o reservatório é suficientemente resistente para suportar a pressão de armazenamento que é cerca 220 atm.
Então, sob a pressão de 200 atm ou 3000 psi, se armazena no tanque de 100 litros uma massa de metano (ou melhor, de GNV) de cerca de 13 kg.
Se tentares armazenar metano em um botijão de gás de cozinha, onde a pressão máxima possível não excede 15 atm, terás cerca de 1 kg apenas!
É possível armazenar metano líquido na pressão de 1 atm se a temperatura for cerca de -160 graus C. O armazenamento e transporte de grandes quantidades de GNV pode ser feito em tanques especiais, em baixa pressão (1 atm) e baixa temperatura (-160 graus C).
Abraços
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Professor Fernando,
Boa Tarde!
Comprei um botijão de GLP e instalei em meu fogão. Ao acender um dos queimadores, ouvi um forte ruído, semelhante a uma “explosão” de gás, seguido de um princípio de chamas nos botões de acionamentos dos queimadores. Observei que houve ruptura da válvula reguladora de pressão, pois a mesmas produzia bolhas de sabão em um pequeno orifício lateral da mesma. Gostaria de saber se nesse caso houve sobrepressão produzido pelo botijão ou possível defeito da válvula reguladora de pressão. Saliento que o botijão pesava 28,80 Kg, quando o normal seria 28,30 Kg.
A massa no interior do botijão não influi na pressão conforme explicado em A pressão é diferente em um botijão de gás de 13 kg e 45 kg?. Portanto deve ter sido problema com a válvula.
Sr. Fernando qual o risco de armazenar gás metano em butijão de conzinha e quantas libra posso botar no butijão de cozinha?
Conforme está colocado na postagem um botijão de gás de cozinha não suporta pressões tão elevadas quanto aqueles usadas em estocagem do gás natural ou GNV. A tentativa de estocar excedendo a pressão de 15 atm é extremamente perigoso pois o botijão explodirá. Em pressões compatíveis com aquelas que pode suportar um botijão se armazena pouco metano, menos de 1 kg.
Fernando, bom dia!
Criamos um biodigestor (dejetos animais) no Sitio, entretanto gostaríamos de armazenar o Gás produzido para utilizar no fogão.
Há algum modelo de um botijão para este armazenamento com segurança ?
Grato,
O armazenamento em alta pressão é possível em tanques de aço mas necessita de um compressor. Tudo isto tem custo elevado, além do custo da energia elétrica para acionar o compressor. Vide mais em Guia prático do biogás.
Obrigado por estas explicações.
ola professor , muito esclarecedor esse esclarecimentos, gostaria se saber como calcular a relação para esse armazenamento.. tipo armazenar metano em um botijão de 13k.. como eu calculo em 2,3 e 5 atm… para um experimento cientifico,, entendi que a quantidade será poucas em kilos.. preciso armazenar meio kilo em um botijão qual seria a pressão necessária.. obrigado
A 5atm, na temperatura de 20°C, em cada litro da capacidade do recipiente haverá apenas 3,3g de metano. Portanto para armazenar 500g de metano em um botijão, volume do botijão deve ser 500/3,3=152 litros.
Existe alguma tecnologia existe alguma tecnologia para armazenamento do metano
Existe. Por exemplo o GNV, que é metano em sua maior parte, é armazenado sob alta pressão nos reservatórios dos automóveis. Além disso se pode armazenar metano líquido em baixas temperaturas.
Boa Noite, fiz um biodigestor de tambor, tudo dentro das normas, e uso os dejetos de peixes, coloquei uma câmera de ar como reservatório, ela está cheia mais o ar que sai não pega fogo, porque será?.
Infelizmente não temos aqui especialista em biodigestores.
É necessário fazer uma filtragem , pois não é metano puro
tenho uma duvida aqui no sitio este biodigestor pra fazer gás natural precisa se onde possui luz sol ,se for dentro de um galpão onde não possui nem uma luz do sol ele funcionaria , agrado uma resposta.
Segundo as orientações encontradas em COPASA o biodigestor não deve ficar em local sombreado pois o aquecimento da luz solar é importante.