A NECESSIDADE DE INOVAÇÕES NOS PROCESSOS DE SEPARAÇÃO

Na indústria química, grande parte dos métodos de separação são utilizados com a finalidade de elevar o grau de pureza de um determinado composto presente em uma mistura. Um dos processos utilizados com essa finalidade é a destilação, contudo este processo é responsável por cerca de 15% do consumo energético mundial.

Colunas de destilação

Devido ao alto consumo energético gerado pela destilação, os custos para as indústrias tornam-se mais elevados também. Além disso existem os riscos ambientais gerados pelas emissões de dióxido de carbono oriundos da queima de combustíveis para a execução da etapa de separação. Com isso, é interessante a busca por métodos que apresentem não só rendimentos satisfatórios para a indústria, mas que também seja capaz de reduzir custos.

Alguns métodos para a separação dos compostos descritos a seguir ainda precisam de melhorias para serem implementados industrialmente.

  • Hidrocarbonetos de petróleo bruto: Os hidrocarbonetos provenientes do petróleo bruto são amplamente utilizados para a produção de plásticos, combustíveis e outros produtos. A obtenção destes hidrocarbonetos ocorre através da destilação processando, mundialmente, por dia, cerca de 90 milhões de barris e consumindo 230 gigawatts diariamente.

É sabido que hidrocarbonetos podem ser separados com base em seus tamanhos e afinidade, contudo a complexidade das moléculas presentes no petróleo bruto e sua alta viscosidade tornam a definição de um processo de separação alternativo mais complexo.

O processo de separação por membrana pode ser uma opção, no entanto pesquisas para o desenvolvimento de materiais eficientes ainda são necessárias.

  • Urânio da água do mar: O urânio é uma fonte de energia alternativa às provenientes de combustíveis fósseis que liberam  em sua produção. No entanto, as reservas geológicas de urânio podem esgotar-se em um futuro próximo. Com isso, existe o interesse no desenvolvimento de métodos que separem este elemento da água marinha. Métodos já existentes como, por exemplo, a utilização de polímeros porosos, são capazes de extrair o urânio marinho, no entanto durante o processo outros metais indesejáveis são retidos também, tornando necessária uma etapa de purificação e concentração do urânio.
  • Gases de efeito estufa solubilizados: A remoção de gases de efeito estufa como o  lançados na atmosfera a partir de refinarias e usinas de energia é um trabalho dispendioso e difícil.

A remoção do dióxido de carbono pode ocorrer através da reação com líquidos como o monoetanolamina, no entanto a sua remoção da solução formada não é uma atividade viável economicamente. Além do desenvolvimento de uma técnica de maior viabilidade, é necessário encontrar usos para o  obtido com a purificação.

Com estes exemplos é possível observar a necessidade de inovação nos processos de separação, para que se torne uma etapa mais viável na indústria. Ainda é válido ressaltar a importância de pesquisas por químicos e engenheiros considerando situações reais, onde estão presentes misturas de diversos componentes.

REFERÊNCIAS

Destilação fracionada – Laboratório e indústria

How to extract uranium from seawater for nuclear power

Seven chemical separations to change de world