Devido ao efeito estufa, cada vez mais é ampliado os investimentos para desenvolverem tecnologias para reduzir as emissões de CO₂ para atmosfera, com esse foco está avançando os estudos do Ciclo Allam-Fetvedt que utiliza o CO₂ super crítico na turbina como fluido de trabalho.
Fluido super crítico é quando uma substância não possui distinção entre a fase líquida e gasosa com a densidade se aproximando da típica da fase líquida, mas tem comportamento de um gás, por exemplo se expandindo para ocupar um espaço.
O CO₂ tem muitas propriedades atrativas, não é explosivo, não inflamável, tem um baixo custo e seu ponto super crítico pode ser obtido a 74bar e 31ºC.
O Ciclo de Allam pode ser usado em várias combinações, podendo ser fornecida energia térmica para seu fluido de trabalho (CO₂) através de um reator nuclear, fonte geotérmica, acionamento direto (Através de uma câmara de combustão) e outros meios. Em usinas nucleares, geotérmicas e em outros tipos de plantas podem substituir o Ciclo Rankine pelo Ciclo de Allam.
Mesmo tendo várias variações a ênfase será dada ao Ciclo de Allam com acionamento pela câmara de combustão (Que também tem outras variantes) considerando o gás natural como combustível.
Devido a combustão teremos a produção constante de CO₂ e água, o CO₂ poderá ser vendido para outros fins ou enviado para poços onde não há mais gás, com isso a emissão de poluentes será zero.
No Ciclo Allam com acionamento direto o gás natural é injetado com O₂ (Oxigênio puro) na câmara de combustão onde é queimado e se mistura com CO₂ fornecendo energia térmica para o mesmo, resultado da combustão será praticamente CO₂ e H₂O.
O CO₂ super crítico após a câmara de combustão segue para a Turbina onde se expande convertendo a energia presente no CO₂ em energia mecânica que será utilizada para acionar o Gerador e o Compressor.
O CO₂ após a exaustão segue para o Recuperador onde fará troca térmica com o CO₂ proveniente do Compressor, dessa forma o CO₂ que segue para câmara de combustão terá maior temperatura reduzindo a quantidade de combustível necessária e o CO₂ que segue para o trocador de calor seguirá com temperatura mais baixa possibilitando reduzir o tamanho do trocador de calor.
No Trocador de Calor a temperatura do CO₂ é reduzida para eliminar o condensado e consequentemente com a temperatura mais baixa teremos a melhor eficiência do Compressor. O Trocador de Calor pode ser resfriado por ar ou água.
Após o Trocador de Calor, parte do CO₂ poderá será extraída para seguir para outro destino e outra parte seguirá para o compressor que fará a compressão do gás.
O CO₂ super crítico após o Compressor passa pelo Recuperador para ganhar temperatura conforme dito anteriormente. Dessa forma todo processo se repete.
Essa variação do Ciclo de Allam por utilizar Oxigênio Puro dependerá de uma planta pra produção do mesmo.
Graduando em Administração pela Faculdade Cruzeiro do Sul, Curso Técnico em Eletrotécnica. Mais de 10 anos de experiência em operação de termelétricas.
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