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Corrosão e Protecção de Materiais
versão impressa ISSN 0870-1164
Corros. Prot. Mater. v.29 n.3 Lisboa jul. 2010
Materiais e Energia. Conversão Termoquímica de Combustíveis
Dulcínea Santos (1)(*), Ibrahim Gulyurtlu (1) e Isabel Cabrita (1)
(1) LNEG, I.P./ Unidade de Emissões Zero, Estrada do Paço do Lumiar, 22, 1649-038 Lisboa
(*) A quem a correspondência deve ser dirigida, e-mail: dulcinea.santos@lneg.pt
RESUMO
Os combustíveis fósseis são responsáveis pelo fornecimento de três quartos da energia consumida no mundo. Importantes desenvolvimentos têm sido e continuam a ser feitos na área da conversão termoquímica de combustíveis visando a produção e fornecimento seguro de energia a preços acessíveis e com reduzido teor de emissões para a atmosfera. Assim, a procura de materiais capazes de serem usados a temperaturas cada vez mais elevadas tem crescido continuamente nas últimas décadas. Neste trabalho é efectuada uma síntese sobre o estado da arte dos materiais mais usados no fabrico de equipamento destinado à produção de energia através de tecnologias associadas aos processos de conversão termoquímica (combustão, nomeadamente em leito fluidizado, gaseificação, liquefacção e pirólise) de diversos combustíveis. Para determinação da adequabilidade dos materiais no que diz respeito quer à sua resistência à corrosão, quer às suas propriedades termomecânicas, é feita a correlação das características dos vários processos e das características de agressividade/corrosividade dos combustíveis (fósseis, biocombustíveis e resíduos) com as características dos materiais de construção de equipamento a usar.
Palavras-Chave: Energia, Materiais, Corrosão, Conversão Termoquímica de Combustíveis, Hidrogénio
Materials and Energy. Thermochemical Conversion of Fuels
ABSTRAT
Fossil fuels are responsible for three quarters of energy supply in the world. Regarding thermochemical conversion of fuels, significant developments have been made and are in progress taking into account security of energy production and supply at affordable cost and with reduced environmental impact. The demand of materials capable of operating at much higher temperatures has grown continuously in the last decades. In this work, a synthesis is made about the state of the art of materials currently used for manufacture of equipment for energy production by means of technologies associated with thermochemical processes (combustion, namely in fluidized bed, gasification, liquefaction and pyrolysis) of different fuels. Characteristics of different conversion processes and agressivity/corrosivity characteristics of fuels (fossil, biofuels and waste) are correlated with characteristics of materials to be used for equipment manufacturing, concerning their resistance to corrosion and thermomechanical properties.
Keywords: Energy, Materials, Corrosion, Thermochemical Conversion of Fuels, Hydrogen
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REFERÊNCIAS
[1] J. Hald, V. Viswanathan and F. Abe, 1, 1, 1 (2006).
[2] F. Starr, Energy Materials, 1, 1, 7 (2006). [ Links ]
[3] (Review of Status of Advanced Materials for Power Generation), Cleaner Coal Technology Programme, Technology Status Report 018, October (2002). www.berr.gov.uk/files/file20906.pdf. Acesso em 03/03/2008.
[4] H. K. Danielsen and J. HALD, Energy Materials, 1, 1, 49 (2006).
[5] ASTM A335/A335M 06. (Standard Specification for Seamless Ferritic Alloy-Steel Pipe for High Temperature Service) ASTM, Philadelphia, USA (2006).
[6] J. Hald (Creep Resistant 9-12% Cr Steels Long-Term Testing, Microstructure Stability and Development Potentials), in Proceedings of 1st International Conference on Super-High Strength Steels, Associazone Italian di Metallurgica. Nov, Rome, Italy (2005). www.msm.cam.ac.uk/phasetrans/2005/LINK/146.pdf. Acesso em 19/06/2008.
[7] G. Cumino, S. DI Cuonzo, A. DI Gianfrancesco and O. Tass, Lat. Am. Appl. Res., 32, 3, 229 (2002).
[8] ASTM A213/A213M 08. (Standard Specification for Seamless Ferritic and Austenitic Alloy-Steel Boiler, Superheater, and Heat-Exchanger Tubes), ASTM, Philadelphia, USA (2008).
[9] F. Masuyama, ISIJ Int., 41, 6, 612 (2001).
[10] J. P. Shingledecker, P. J. Maziasz, N. D. Evans, M. L. Santella and M. J. Pollard, Energy Materials, 1, 1, 25 (2006).
[11] ASTM A297/A297M 07. (Standard Specification for Steel Pipe Castings, Iron-Chromium and Iron-Chromium-Nickel, Heat Resistance, for General Application), ASTM, Philadelphia, USA (2007).
[12] R. Viswanathan, R. Purgert and U. Rao (Materials Technology for Advanced Coal Power Plants) dti Department of Trade and Industry, DTI/Pub URN 02/1267. http://www.msm.cam.ac.uk/phase-trans/2005/LINK/188.pdf. Acesso em 03/03/2008
[13] R. Viswanathan and W. Bakker, J. Mater. Eng. Perform., 10, 1, 81 (2001).
[14] (Coatings for High-Temperature Structural Materials: Trends and Opportunities). http://www.Nap.edu/catalog/5038.html.Acesso em 18/04/2008.
[15] N. S. Cheruvu, K. S. Chan and R. Viswanathan, Energy Materials, 1, 1, 33 (2006).
[16] W. Gao and Zhengwei Li, Materials Research, 7, 1, 175 (2004).
[17] (High Temperature Protective Coatings), Technical Bulletin A6, Aremco Products, INC. http://www.aremco.com/PDFs/A6_09.pdf. Acesso em 13/05/2008.
[18] Norman R. Mower, (Polysiloxanes), Performance Coatings & Finishes Group, Ameron International, CA, USA. http://ppgamercoatus.ppgpmc.com/psx/docs/presentation_polysiloxanes.pdf. Acesso em 13/05/2008.
[19] J. Stringer, Materials Research, 7, 1, 1 (2004).
[20] W. Bakker, Materials Research, 7, 1, 53 (2004).
[21] H. Fujikawa and Y. Shida, Mater. Corros., 47, 4, 190 (1996).
[22] J. Tylczark, J. Rawers and T. Adler, (High Temperature Erosion Testing in a Gasifier Environment), U.S. Department of Energy, Albany Research Center, USA. www.osti.gov/bridge/servlets/purl/895243-1RbcWK/. Acesso em 13/05/2008.
[23] S. Mrowec, Oxidation of Metals, v. 44, N. 1-2, 177 (1995).
[24] K. Weulersse-Mouturat, G. Moulin, P. Billard and G. Pierotti, Mater. Sci. Forum, 461-464, 973 (2004).
[25] S. Osgerby, D. D. Gohil and S. R .J. Saunders, (Cyclic High Temperature Corrosion in Coal Gasification Plant and Down Time Corrosion. A Procedure for Laboratory Tests to Simulate Industrial Experience), CMMT (MN)025, 1998. http://midas.npl.co.uk/midas/content/mn025.html. Acesso em 14/05/2008.
[26] V. Viswanathan, R. Purgert and P. Rawls, Adv. Mater. Processes., 168, 8, 47 (2008).
[27] T. Otsuka and M. Kaneko, Journal of Power and Energy Systems, 2, 3, 1009 (2008).
[28] K. Natesan, A. Purohit and D. Rink, (Coal-Ash Corrosion of Iron and Nickel Based Alloys). www.ms.ornl.gov/fossil/Publications/Highlights/anl-4.pdf. Acesso em 13/05/2008.
[29] K. Natesan, A. Purohit and D. L. Rink (Fireside Corrosion of Alloys for Combustion Power Plants) in Proceedings of 16th Annual Conference on Fossil Energy Materials, April, Baltimore, USA (2002). http://www.netl.doe.gov/publications/proceedings/02/materials/Natesan.pdf. Acesso em 13/05/2008.
[30] G. N. Krishnan, R. Malhotra and A. Sanjurjo (Diffusion Coatings for Corrosion Resistant Components in Coal Gasification Systems), Technical Report, U.S. Department of Energy, National Energy Technology Center, May, Pittsburg, PA 15236 (2004). http://www.osti.gov/bridge//product.biblio.jsp?query_id=0&page=0&osti_id=828177. Acesso em 14/05/2008.
Artigo submetido em Setembro de 2008 e aceite em Janeiro de 2010