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As razões para realizar Investigação
A combustão controlada é utilizada em largos sectores da sociedade contemporânea. A queima de combustíveis fósseis continua a ser o principal método para fornecer a energia necessária à produção de electricidade. O aquecimento em edifícios provém directamente da queima de combustíveis gasosos, líquidos ou sólidos em caldeiras, ou, indirectamente, da energia eléctrica produzida em centrais termoeléctricas, que queimam combustíveis fósseis. A generalidade dos modos de transporte actuais recorre, quase exclusivamente, à combustão como fonte energética através da queima de combustíveis em motores de combustão interna ou turbinas a gás. Uma grande variedade de processos industriais envolvem, igualmente, a queima de combustíveis em fornos e caldeiras, tais como as indústrias do ferro, aço, alumínio, vidro, cimento e cerâmica, entre outras. Para além da acção fundamental que a combustão desempenha no fabrico de produtos, importa igualmente realçar a sua importância no fim do ciclo de vida daqueles, por força do tratamento dos resíduos através da incineração. A par dos seus inúmeros benefícios, a combustão contribui também fortemente para a degradação ambiental, em particular para o efeito de estufa e a destruição da camada de ozono, por via dos vários poluentes emitidos para a atmosfera.
Pretende-se actualmente conciliar a maximização da eficiência energética de um processo de combustão com a minimização da emissão de poluentes: racionalizar o consumo de combustíveis e reduzir a degradação ambiental. No caso da combustão de fuel-óleos residuais, o melhoramento da qualidade da atomização, por exemplo, permite obter temperaturas de chama mais elevadas na região próxima dos queimadores, o que favorece a estabilidade da chama e aumenta a eficiência global da combustão, resultando também em menores quantidades de partículas nos produtos de combustão. No entanto, aumentos na temperatura da chama conduzem ao aumento das emissões de óxidos de azoto para a atmosfera. A redução simultânea das emissões de NOx e partículas na combustão de fuel- óleos residuais é uma matéria de crescente atenção dado que os processos de refinação do crude evoluem tecnologicamente, dando origem a fuel-óleos residuais cada vez mais pesados e, consequentemente, com maior tendência para a formação de partículas (cenosferas) no seu processo de combustão.
O carvão é o combustível fóssil mais abundante na terra e é usado em grande escala nas centrais termoeléctricas. Devido à sua composição é o combustível potencialmente mais poluente, nomeadamente, no que respeita à emissão de óxidos de azoto e enxofre, partículas e metais pesados. As tecnologias para a remoção destes poluentes dos produtos de combustão são, em geral, extremamente caras e impõem custos de manutenção elevados. A formação de óxidos de azoto pode, no entanto, ser reduzida alterando a configuração de queimadores e fornalhas.
A análise de processos de combustão e de tecnologias visando o aumento da eficiência e a redução das emissões de poluentes é realizada na Área Científica de Termofluidos e Tecnologias de Conversão de Energia, a partir de trabalho laboratorial e simulação computacional para instalações laboratoriais, bem como para equipamentos existentes ou em fase de projecto. |