CH4 uma nova fronteira energética para a Humanidade?
Enviado: quarta abr 28, 2010 9:29 am
o metano [de meta2 + -ano2.] é um gás inodoro, incolor e formeno, sua molécula é tetraédrica e apolar (ch4), de pouca solubilidade na água, quase todos os gases naturais o contém, quando adicionado ao ar se transforma em mistura de alto teor explosivo. o mais simples dos hidrocarbonetos.
principais fontes de metano são:
* emanação através de vulcões de lama e falhas geológicas;
* decomposição de resíduos orgânicos;
* fontes naturais (pântanos): 23%;
* extração de combustível mineral: 20%;
metano é extraido de depositos geológicos como um combustível mineral juntamente com outros combustíveis hidrocarbonetos.
* o processo de digestão em animais herbívoros: 17%;
* bactérias encontradas em plantações de arroz: 12%;
* aquecimento ou combustão de biomassa anaeróbica;
60% da emissão de metano no mundo é produto da ação humana, vindo principalmente da agricultura. durante os últimos 200 anos, a concentração deste gás na atmosfera aumentou de 0,8 para 1,7 ppm.
o metano é também chamado de biogás, pois pode ser produzido pela digestão anaeróbica de matéria orgânica, como lixo e esgoto, através de microorganismos chamados archaea.
a altas pressões, como as encontradas no fundo dos oceanos, o metano forma um clatrato sólido com a água. uma quantidade desconhecida, mas provavelmente enorme de metano está presa no sedimento marinho nesta forma. a liberação deste metano do sedimento é sugerido como possível causa de aquecimento global em eras antigas na terra, como há 55 milhões de anos atrás, no paleoceno-eoceno.
reações do metano
combustão
na combustão do metano, diversas etapas são envolvidas.
metano forma um radical metila (ch3), que reage com o formaldeído (hcho ou h2co). o formaldeído reage para formar o radical (hco), que então forma o monóxido de carbono (co). o processo é chamado pirólise:
ch4 + o2 ? co + h2 + h2o
seguindo a pirólise oxidativa, o h2 oxida, formando h2o, reabastecendo a espécie ativa, e liberando calor. isto acontece muito rapidamente, geralmente em menos de um milissegundo.
h2 + ½ o2 ? h2o
finalamente, o co oxida-se, formando co2 e liberando mais calor. este processo é geralmente mais lento que o outro processo químico e precisa de alguns poucos milisegundos para acontecer.
co + ½ o2 ? co2
ativação de hidrogênio
a força da ligação covalente do carbono-hidrogênio no metano está entre as mais fortes de todos os hidrocarbonetos, e por isso, seu uso como feedstock químico é limitado. a procura por catalizadores que possam facilitar a ativação da ligação c-h no metano e outros alcanos leves é uma área de pesquisa com importância industrial considerável.
principais fontes de metano são:
* emanação através de vulcões de lama e falhas geológicas;
* decomposição de resíduos orgânicos;
* fontes naturais (pântanos): 23%;
* extração de combustível mineral: 20%;
metano é extraido de depositos geológicos como um combustível mineral juntamente com outros combustíveis hidrocarbonetos.
* o processo de digestão em animais herbívoros: 17%;
* bactérias encontradas em plantações de arroz: 12%;
* aquecimento ou combustão de biomassa anaeróbica;
60% da emissão de metano no mundo é produto da ação humana, vindo principalmente da agricultura. durante os últimos 200 anos, a concentração deste gás na atmosfera aumentou de 0,8 para 1,7 ppm.
o metano é também chamado de biogás, pois pode ser produzido pela digestão anaeróbica de matéria orgânica, como lixo e esgoto, através de microorganismos chamados archaea.
a altas pressões, como as encontradas no fundo dos oceanos, o metano forma um clatrato sólido com a água. uma quantidade desconhecida, mas provavelmente enorme de metano está presa no sedimento marinho nesta forma. a liberação deste metano do sedimento é sugerido como possível causa de aquecimento global em eras antigas na terra, como há 55 milhões de anos atrás, no paleoceno-eoceno.
reações do metano
combustão
na combustão do metano, diversas etapas são envolvidas.
metano forma um radical metila (ch3), que reage com o formaldeído (hcho ou h2co). o formaldeído reage para formar o radical (hco), que então forma o monóxido de carbono (co). o processo é chamado pirólise:
ch4 + o2 ? co + h2 + h2o
seguindo a pirólise oxidativa, o h2 oxida, formando h2o, reabastecendo a espécie ativa, e liberando calor. isto acontece muito rapidamente, geralmente em menos de um milissegundo.
h2 + ½ o2 ? h2o
finalamente, o co oxida-se, formando co2 e liberando mais calor. este processo é geralmente mais lento que o outro processo químico e precisa de alguns poucos milisegundos para acontecer.
co + ½ o2 ? co2
ativação de hidrogênio
a força da ligação covalente do carbono-hidrogênio no metano está entre as mais fortes de todos os hidrocarbonetos, e por isso, seu uso como feedstock químico é limitado. a procura por catalizadores que possam facilitar a ativação da ligação c-h no metano e outros alcanos leves é uma área de pesquisa com importância industrial considerável.