Redução das emissões de poluentes atmosféricos com analisadores de gases

Reduzir as emissões de carbono: uma prioridade para os fabricantes

A redução das emissões de CO2 e de outros gases com efeito de estufa continua a ser uma preocupação para os fabricantes. No contexto de um reforço global das regulamentações ambientais, as ações para limitar o impacto climático ganharam um novo impulso.

Por exemplo, a reforma do mercado do carbono adoptada pelo Parlamento Europeu em abril de 2023 visa reduzir as licenças de emissão para a indústria em 62% até 2030, em comparação com os níveis de 2005, ilustrando um forte desejo de acelerar a transição ecológica.

Iniciativas globais, como o Acordo de Paris, continuam a desempenhar um papel fundamental na consciencialização e mobilização contra o aquecimento global. Em resposta, aumenta a pressão sobre os fabricantes para que minimizem as suas emissões poluentes e se envolvam ativamente em práticas eco-responsáveis.

Estatísticas recentes sublinham esta tendência, mostrando uma redução significativa das emissões no sector industrial, graças, em particular, ao aumento do investimento em energias limpas e renováveis.

A análise de gases é uma ferramenta valiosa na luta contra as alterações climáticas, fornecendo às empresas um meio de quantificar e reduzir efetivamente as suas emissões nocivas. Esta abordagem não só contribui para uma melhor conformidade ambiental, como também ajuda a otimizar os processos industriais para uma produção menos intensiva em energia e mais sustentável.

A Fuji Electric, especialista mundial em análise de gases, desenvolveu uma estratégia para ajudar os fabricantes a reduzir a sua pegada de carbono através de quatro estratégias:

• otimização da combustão,
• purificação de gases (como o tratamento DeNOx por redução catalítica selectiva (SCR), o tratamento DeSOx por dessulfuração de gases de combustão (FGD) e a armazenagem e captura de carbono),
• monitorização das emissões atmosféricas
• o desenvolvimento de energias limpas e renováveis.

Ao combinarem soluções de análise de gases, as empresas industriais podem tornar as suas operações mais amigas do ambiente. Podem também otimizar os seus processos. Esta dupla vantagem permite-lhes reduzir o consumo de energia e aumentar os rendimentos da produção.

Controlo da combustão: rumo à eficiência energética e à redução das emissões

Para gerar a energia térmica necessária aos processos industriais, as caldeiras utilizam reacções de combustão, que misturam o combustível com o oxigénio do ar para induzir uma reação exotérmica. Esta reação liberta energia sob a forma de calor, que é depois transferida para o fluido de transferência de calor, normalmente água ou vapor, que circula através dos sistemas de caldeiras.

No entanto, estas caldeiras requerem uma quantidade significativa de combustível, apresentam potenciais riscos de segurança e produzem emissões nocivas, como o dióxido de carbono (CO2).

Antes da introdução dos analisadores de gás, estes sistemas de aquecimento tinham uma elevada relação combustível-oxigénio em excesso de ar para evitar condições perigosas que poderiam levar a explosões. Este método era altamente ineficaz e aumentava o consumo de combustível. Além disso, o excesso de oxigénio (O2) também reage com o azoto e o enxofre presentes no combustível, gerando emissões indesejáveis, como os óxidos de azoto (NOx) e os óxidos de enxofre (SOx).

A análise exacta dos gases, nomeadamente do O2 e dos compostos produzidos pela combustão, como o monóxido de carbono (CO), é essencial. Permite otimizar a relação entre o ar e o combustível. Isto assegura uma reação de combustão estequiométrica mais eficiente.

O controlo da combustão ajuda as empresas industriais a cumprir as normas ambientais. Isto envolve a redução do consumo de combustível, resultando em menores emissões de NOx, SOx e CO. Ao mesmo tempo, reduz as emissões de CO2.

A tecnologia dos analisadores de combustão à base de óxido de zircónio é há muito reconhecida para monitorizar a concentração de oxigénio na combustão. Um exemplo é oanalisador de combustão ZFK/ZKM da Fuji Electric, que fornece resultados fiáveis e precisos. Além disso, reage rapidamente a alterações nas condições de combustão, tais como flutuações no fluxo de gás, pressão e temperatura.

Os controladores de processo PSC podem ser facilmente adicionados para fornecer uma solução completa de controlo de combustão para otimizar a combustão e a segurança da sua caldeira industrial.

A tecnologia de díodo laser ajustável (TDL) oferece uma medição ainda mais rápida, particularmente para CO, fornecendo uma média ao longo do percurso de medição em vez de um resultado num único ponto.

O analisador de gás de duplo feixe de CO + O2 ZSS-6 da Fuji Electric oferece uma solução completa para esta aplicação, podendo ser configurado para medir tanto o oxigénio (O2) como o monóxido de carbono (CO) sem necessidade de analisadores separados.

Também pode ser combinado com uma medição de metano CH4, proporcionando uma medição de resposta rápida para segurança em sistemas de aquecimento e caldeiras a gás natural.

Limpeza de gases e captura de carbono: tecnologias essenciais para um ambiente mais limpo

Os analisadores de gás são os pilares da purificação de gás. Esta prática consiste em filtrar os poluentes e eliminar as substâncias nocivas dos gases e fumos de processo antes da sua emissão pelas indústrias.

Os processos típicos de limpeza de gás incluem:

Tratamento de desNOx por redução catalítica selectiva (SCR) ou redução não catalítica selectiva (SNCR): Este processo visa reduzir os óxidos de azoto (NOx) presentes nos gases de combustão, utilizando frequentemente amoníaco ou ureia como redutor. Uma quantidade excessiva de reagente escapa pela chaminé sob a forma de amoníaco.

Tratamento DeSOx por dessulfuração de gases de combustão (FGD): Esta técnica consiste em remover o dióxido de enxofre (SO2) dos gases de combustão, um processo fundamental na luta contra a poluição ácida. Este tratamento húmido dos gases de combustão é frequentemente efectuado através da injeção de uma suspensão de cal ou de calcário nos gases para precipitar o SO2 sob a forma de sulfato.

Captura e armazenamento de carbono (CCS ): Este processo envolve a captura de dióxido de carbono (CO2) de processos industriais ou energéticos, o seu transporte para um local de armazenamento (normalmente subterrâneo em antigos campos de petróleo ou gás) e a sua eliminação segura.

Ao capturar e armazenar o CO2, estas tecnologias evitam a emissão deste gás com efeito de estufa para a atmosfera, contribuindo assim para combater as alterações climáticas. Oferecem também a possibilidade de reutilizar o CO2 capturado noutros processos industriais.

Analisador de gases para tratamento DeNOx

Os analisadores de gases desempenham um papel fundamental no tratamento DeNOx, que visa reduzir as emissões de óxidos de azoto (NOx) para a atmosfera.

Em particular, a medição do excesso de amoníaco (NH₃) utilizando analisadores de laser de díodo sintonizável (TDL), como oanalisador de gás a laser ZSS, desempenha um papel crítico no ajuste fino do tratamento químico em processos de purificação.

Estes analisadores de gás fornecem uma avaliação altamente precisa que não só garante a eficiência dos sistemas SCR e SNCR, como também evita a acumulação de NH₃ que pode levar a depósitos e à corrosão do equipamento.

Os analisadores de gás por infravermelhos da Fuji Electric distinguem-se pela sua capacidade de medir simultaneamente os níveis de NOx e SOx. Estes dispositivos permitem um controlo muito mais rigoroso e abrangente da qualidade das emissões e ajudam a afinar o processo de purificação.

Analisador de gás DeSOX para dessulfuração de gases de combustão

O analisador de gases é essencial para a dessulfuração dos gases de combustão (DeSOx), uma prática crítica para minimizar as emissões poluentes das instalações industriais.

Em particular, a tecnologia de analisadores laser de díodo sintonizável (TDL) da próxima geração, como a desenvolvida pela Fuji Electric, oferece uma solução avançada para esta aplicação. Estes analisadores permitem a monitorização contínua in-situ das emissões de dióxido de enxofre (SO2) para o controlo e otimização dos processos DeSOx.

As vantagens dos analisadores de gases de dessulfuração de gases de combustão DeSOx são múltiplas.

Em primeiro lugar, a sua capacidade de fornecer medições de SO2 exactas e em tempo real permite aos operadores ajustar rapidamente o processo de dessulfuração para garantir a máxima eficiência, minimizando o consumo de reagentes e os custos operacionais.

Em segundo lugar, graças à sua tecnologia de medição direta in-situ, estes analisadores reduzem o risco de erro associado à recolha e transporte de amostras, melhorando a fiabilidade dos dados.

Além disso, a robustez e a manutenção simplificada destes sistemas garantem uma elevada disponibilidade e uma longa vida útil, reduzindo os tempos de paragem não planeados e os custos de manutenção.

Analisador de gases para captura e armazenamento de carbono (CCS)

Estes métodos têm como objetivo reduzir as emissões de CO2 através da captura deste gás com efeito de estufa na fonte, por exemplo em centrais eléctricas, e do seu posterior armazenamento no subsolo ou no mar. Os analisadores de gás são ferramentas essenciais para otimizar estes processos de captura e armazenamento de CO2.

Entre as tecnologias disponíveis, os analisadores de gás por infravermelhos da Fuji Electric destacam-se pela sua excecional capacidade de monitorizar a composição do gás com um detalhe minucioso.

Este equipamento avançado é capaz de detetar com precisão vários componentes gasosos, como o CO2, tanto em concentrações percentuais como em níveis de partes por milhão.

Esta precisão é fundamental para medir a eficiência com que os gases de combustão são tratados, garantindo a captura da máxima quantidade de CO2. Além disso, estes analisadores são essenciais na avaliação da pureza do CO2 antes do armazenamento, garantindo assim a segurança e eficácia a longo prazo do CCS.

Monitorização das emissões de gases de combustão

Sendo a luta contra as alterações climáticas uma prioridade internacional, a regulamentação sobre as emissões de gases com efeito de estufa (dióxido de carbono CO2, metano CH4, óxido nitroso N2O) está a tornar-se cada vez mais rigorosa em todo o mundo. O mesmo se aplica a poluentes como os óxidos de azoto NOx, os óxidos de enxofre SOx e o monóxido de carbono CO, que são nocivos para o ambiente.

A monitorização das emissões provenientes da combustão é agora obrigatória, não só para cumprir as normas ambientais, mas também para salvar o nosso planeta.

Ao monitorizar estas emissões, as indústrias podem mostrar que se preocupam com o ambiente e reduzir a sua pegada de carbono.

Para garantir a conformidade com os regulamentos, um sistema de monitorização contínua de emissões (CEMS) é essencial para medir todos os componentes necessários das emissões atmosféricas industriais. Este sistema deve oferecer precisão e repetibilidade na medição de múltiplos poluentes.

Os analisadores de gás da Fuji Electric utilizam uma variedade de tecnologias de deteção para medir os componentes do gás. Dependendo da aplicação industrial, estes analisadores de gás podem fornecer todas as medições necessárias num único instrumento ou utilizar diferentes tecnologias integradas num sistema de análise de gás completo e personalizado. Por exemplo, o analisador de infravermelhos multigás ZKJ pode monitorizar cinco gases simultaneamente, com uma escolha de componentes que inclui O2, CO2, CO, SO2, NO, CH4 e N2O.

A adoção de sistemas de análise de gases com certificação MCERTS e QAL1 está a tornar-se imperativa para cumprir os requisitos regulamentares relativos às emissões industriais. Esta certificação garante uma medição precisa e fiável das emissões, um critério essencial para os operadores de instalações industriais que pretendem cumprir as normas ambientais em vigor.

Desenvolvimento de energias limpas e renováveis

Num mundo em constante procura de fontes de energia limpas e sustentáveis, a produção de hidrogénio (H2) está no centro da inovação energética.

As indústrias estão a diversificar as suas fontes de energia, integrando agressivamente o hidrogénio nas suas linhas de produção para satisfazer a procura crescente.

No entanto, para garantir que o hidrogénio é utilizado eficazmente como combustível de alta qualidade, é essencial controlar a sua pureza. Oanalisador de gás de condutividade térmica ZAF da Fuji Electric desempenha um papel fundamental neste processo.

Este dispositivo de medição é uma solução técnica de ponta para a deteção e monitorização precisas do hidrogénio nas várias fases da sua produção. Oferecendo uma monitorização constante das concentrações de gás, este analisador regula a atmosfera em instalações críticas, tais como geradores de hidrogénio e processos de reforma de vapor. O analisador ZAF garante a elevada precisão necessária para manter a qualidade do hidrogénio produzido.

Os analisadores de gases desempenham um papel vital no desenvolvimento de energias limpas e renováveis, assegurando uma monitorização precisa e fiável das emissões, o que é essencial para otimizar os processos e garantir a eficiência ambiental das tecnologias energéticas emergentes.

O papel dos analisadores de gases na redução dos gases com efeito de estufa

Para controlar as emissões de gases com efeito de estufa e reduzir as emissões de CO2, é essencial utilizar analisadores de gases no sector industrial.

Quer se trate de produtos químicos, da produção de cimento, da metalurgia, da transformação de alimentos ou do desenvolvimento de energias verdes e renováveis, estas ferramentas de medição são essenciais.

Permitem uma gestão precisa e eficiente das emissões, ajudando a melhorar a qualidade do ar e a promover processos amigos do ambiente. Antes de mais, estes analisadores de gases oferecem soluções avançadas para o controlo da combustão, reduzindo significativamente as emissões nocivas e aumentando a eficiência energética. Também facilitam a limpeza de gases e a captura de carbono, elementos-chave na redução da nossa pegada ecológica. Ao monitorizar constantemente as emissões de gases de combustão e os poluentes atmosféricos, asseguram operações industriais limpas.

A sua contribuição para o desenvolvimento sustentável e para as energias renováveis é também inegável. A melhoria da qualidade do ar requer uma gama de tecnologias de deteção de ponta, oferecendo soluções óptimas e económicas para cada necessidade específica.

Ao adotar estas estratégias ambientais, as fábricas e as empresas industriais podem não só avaliar com precisão o impacto das suas actividades no ambiente, mas também desempenhar um papel ativo na luta contra a poluição atmosférica.

Estes esforços conjuntos estão a conduzir a um futuro em que todos podemos desfrutar de uma atmosfera saudável, que é a própria base de um desenvolvimento sustentável bem sucedido.

Porque é que a análise de gases é essencial para reduzir as emissões poluentes?

• Eficiência do processo: otimização da combustão para reduzir o consumo de combustível e as emissões de gases.
• Redução de poluentes: Regulamentação e controlo precisos para garantir que as substâncias nocivas são devidamente tratadas e eliminadas.
• Monitorização das emissões: cumprimento da regulamentação ambiental através da medição das emissões de poluentes residuais.

A integração de tecnologias avançadas permite que as indústrias minimizem a sua pegada de carbono, melhorando simultaneamente a sua eficiência operacional.

Ao investir em soluções de análise de gases, as empresas industriais podem não só cumprir normas ambientais rigorosas, mas também desempenhar um papel ativo na preservação do nosso planeta.