Colocando éteres renováveis na estrada

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Colocando éteres renováveis na estrada
Os combustíveis sintéticos de queima limpa feitos de éteres renováveis podem substituir os combustíveis à base de
carbono e contribuir para uma economia de carbono cíclica.
Crédito da imagem: Ford Motor Company
Uma opinião interessante sobre a 2captura e utilização de dióxido de carbono (CO 2) é que a sociedade não precisa
necessariamente se descarbonizar para se tornar sustentável, mas para implantar carbonos de origem mais
renovados ou desfossilizar. Em vez de armazenar CO2 capturado indefinidamente, a ideia é usá-lo ciclicamente para
alimentar nossas economias com combustíveis renováveis e densos em energia.
Extensão da cadeia Ether ether
renováveis XME, n ? 0–5
Combustíveis sintéticos como éteres renováveis (ou XMEs) podem ter a resposta. Um grupo desses produtos
químicos conhecidos como éteres de oximetileno, em particular, tem ganhado atenção recentemente, pois não
liberam fuligem ou hidrocarbonetos após a combustão e têm o potencial de desempenhar um papel importante em
uma economia de carbono cíclica. XMEs são produtos químicos caracterizados por uma estrutura repetitiva [–CH 2 –
O –] que incorpora quantidades crescentes de átomos de carbono, hidrogênio e oxigênio à medida que a cadeia fica
mais longa. O importante a notar aqui é que os constituintes de carbono e oxigênio dessas moléculas são deriváveis
do CO 2 na forma de seus precursores metanol e formaldeído, tornando-os interessantes do ponto de vista de
captura e utilização de CO 2.
Um XME de cadeia curta conhecido como éter dimetílico (DME, n- 0), encontrou aplicação em propulsores de
pulverização de aerossol, combustíveis de cozimento, refrigerantes, pesticidas, solventes, como intermediário
químico, transportador de hidrogênio e geração de energia industrial, este último que poderia ser a chave para
reduzir a intensidade de carbono das redes elétricas que alimentam nossas economias. Como os éteres de
oximetileno, o DME também é um combustível de transporte renovável prospectivo, pois é uma queima mais limpa,
mais biodegradável e aceitável em termos de energia equivalente em volume em comparação com o biodiesel fóssil.
Tanto o DME quanto o OME podem ser usados em motores a diesel, tornando-os adequados para transporte
pesado e de longa distância, onde outras alternativas aos combustíveis à base de carbono, como baterias, se
tornam onerosas em termos de peso, tempos de carregamento e infraestrutura de carregamento. O principal fator
para fazer XMEs de cadeia mais longa é que suas propriedades lhes permitem existir como líquidos em condições
ambientais (DME é um gás em condições ambientais) e têm melhores propriedades de combustível do que cadeias
mais curtas.
https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fenrg.2021.663331/full
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0255270114001263
https://www.h2-view.com/story/renewable-dme-to-hydrogen-project-receives-funding-from-us-department-of-energy/
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0306261910002850
https://undecidedmf.com/episodes/can-electric-trucks-challenge-diesel-the-future-of-ev-semis
https://undecidedmf.com/episodes/can-electric-trucks-challenge-diesel-the-future-of-ev-semis
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Empresas como a Oberon Fuels, com sede na Califórnia, estão impulsionando a implantação de combustíveis
sintéticos e anunciaram recentemente a produção comercial ampliada de DME renovável (DMrD) a partir de
resíduos de metanol, biogás de resíduos lácteos, alimentos e resíduos agrícolas, resultando em um combustível de
carbono ultrabaixo. Além do rDME para combustível, sua abordagem de produção modular adiciona outra tecnologia
à caixa de ferramentas (como o solar-PV) que pode fornecer geração de energia industrial limpa e descentralizada.
Devido à compatibilidade do gás de petróleo liquefeito (por exemplo, combustível de churrasco) com o rDME, o
investidor estratégico da Oberon, o Suburban Propane, está explorando misturas de rDME / propano que oferecem
um caminho para reduzir a pegada de carbono baseada em fósseis de seu produto. A Oberon também fez uma
parceria com a Ford Canada, a Volvo Trucks e a Mack Trucks para criar veículos de execução de rDME que foram
modificados em termos de seus materiais de componentes de combustível, aditivos de combustível, temporização
do motor e controle de emissões, entre outros.
Juntos, esses parceiros da indústria querem reimaginar o setor de transporte, reduzindo suas emissões de pegada
de carbono e melhorando a qualidade do ar, criando empregos nas comunidades locais. Outras empresas, como a
alemã NAMOSYN, também estão explorando combustíveis baseados na XME com 39 parceiros de pesquisa e
industriais, incluindo as principais montadoras (Audi, BMW e Mitsubishi), fabricantes de produtos químicos (BASF e
BP) e empresas de engenharia (Bosch), e até agora comprometeram 24 milhões de euros para o projeto.
Propriedades de XMEs e metanol
Dado o nível atual de investimento e interesse industrial, até 2025 espera-se que o mercado de combustível rDME
atinja o prazo de US $ 10. Mas para permitir ainda mais a penetração no mercado, a síntese de alta produtividade da
fase gasosa dos homólogos de cadeia curta será importante. A redução da temperatura da etapa de síntese DME
que mitigação por calor permitirá que os pesquisadores explorem as tecnologias de síntese de gases, onde os
esforços de pesquisa anteriores foram tipicamente focados em tecnologias de fase líquida de menor rendimento que
melhor armazenavam a temperatura. Usar assistência leve a baixas temperaturas pode ajudar a acelerar a taxa de
produção sem precisar de calor. Uma tecnologia-fase-fásica chave é os reatores de leito fluidizados que podem ser
usados para realizar as reações químicas e incorporar um bom gerenciamento de calor e luz. A engenharia
ponderada para maximizar a incorporação de CO2 na síntese de DME de uma etapa também é um tópico de
pesquisa em andamento, para melhorar as emissões líquidas negativas de CO 2.
Os XMEs estão alcançando novos marcos de produção. No entanto, caminhos de produção de maior rendimento
são necessários para fazer DME de cadeia curta e são necessárias maneiras mais robustas para fazer com que os
XMEs de cadeia mais longa concorram com outras tecnologias prospectivas, como baterias, hidrogênio direto e
outros combustíveis oxigenados, como o metanol.
As parcerias industriais serão fundamentais para permitir a investigação e o desenvolvimento que integrem estes
novos combustíveis nos seus produtos e infraestrutura existentes.
Roteiro: Athan Tountas, Geoffrey Ozin, Mohini Sain e Jimi Tjong
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https://oberonfuels.com/2021/06/10/oberon-fuels-starts-commercial-production-of-renewable-dimethyl-ether-rdme-a-pivotal-step-towards-a-net-zero-future/
https://oberonfuels.com/2020/09/17/suburban-propane-partners-l-p-announces-deal-to-acquire-39-stake-in-oberon-fuels-and-additional-investments-to-support-the-ongoing-development-of-innovative-solutions-to-reduce-carbon-emissions/
http://namosyn.de/
https://www.oemoffhighway.com/engines/fuels-fluids/news/21139405/dimethyl-ether-market-to-be-worth-us-98681-million-by-2025
https://www.oemoffhighway.com/engines/fuels-fluids/news/21139405/dimethyl-ether-market-to-be-worth-us-98681-million-by-2025