Benefícios ambientais do gás natural: dispersão atmosférica de emissão de gases de combustão

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2011A queima de combustíveis fósseis e biomassa por equipamentos industriais são responsáveis por uma parcela significante das emissões de gases poluentes à atmosfera, dentre eles os Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos (HPAs), gerados pela queima incompleta dos combustíveis e conhecidos por sua característica carcinogênica. Uma alternativa para a redução destas emissões é a substituição dos combustíveis mais poluentes por outros menos poluentes, como o gás natural. Desta forma, o objetivo deste trabalho é determinar a concentração e dispersão de quatro HPAs (fluoreno, fenantreno, benzo(a)antraceno e criseno) oriundos dos gases de combustão de dois fornos industriais, um queimando gás natural e outro, biomassa. O método de análise da concentração dos HPAs foi adaptado de métodos já existentes e seus resultados utilizados como condições de contorno em uma simulação numérica da dispersão destes poluentes. Foi utilizado um modelo matemático tridimensional e o modelo de turbulência - . Os resultados numéricos foram obtidos com auxílio do software comercial ANSYS CFX® Release 12, e validados com dados da literatura. Com os resultados experimentais observou-se uma menor emissão dos quatro HPAs na queima do gás natural, em detrimento da queima da biomassa e observada uma produção maior de poliaromáticos com maior massa molar na combustão lenha, por se tratar de um combustível com cadeias moleculares maiores. Foi estabelecida uma região de maior risco para o estudo da dispersão destes, próxima a fábrica. Observou-se que nesta região as concentrações dos quatro HPAs foram irrisórias, para as emissões oriundas da queima de gás natural, enquanto as provenientes da biomassa foram significativas, apresentando mais riscos á saúde humana nesta região. Os resultados obtidos a partir deste trabalho indicam que o gás natural apresenta menos riscos à saúde e ao meio ambiente que a biomassa, sendo um bom substituto para a biomassa, visando à redução das emissões e, por conseguinte, minimizando os danos à saúde humana e ao meio ambiente