No decorrer dos anos, houve um crescimento expressivo de investimento em pesquisas relacionadas à melhoria do fenômeno da combustão.
Essas pesquisas ocorreram a fim de se obter métodos para quantificar as proporções da mistura entre comburente e combustível, de modo que fossem mais eficientes.
Além da eficiência, a mistura correta entre os reagentes (combustíveis) e os agentes (comburentes) implica em produtos de combustão menos poluentes.
Toda essa busca pelo desenvolvimento e controle sobre a combustão se dá pelo fato da sua importância na história da humanidade.
Nos primórdios, por exemplo, a combustão já se fazia presente no momento em que os homens das cavernas faziam fogo e, na atualidade, esse fenômeno se faz presente desde em automóveis até em processos industriais.
Na indústria, a combustão está presente em diversos processos, especificamente, naqueles que necessitam de uma fonte de calor para realizar determinado trabalho, seja em maquinários ou em usinas para produzir energia elétrica.
Resumindo, a combustão é algo tão essencial e, ao mesmo tempo, é tão comum, que nós nem mais percebemos onde ela se aplica e o quão importante é para o bom funcionamento das coisas mais básicas, né?
Através desse raciocínio, sairemos do contexto da combustão presente no dia a dia e apresentaremos, neste texto, o papel da combustão na indústria.
Quer conhecer mais sobre o uso da combustão no âmbito industrial? Se sim, continue nos acompanhando neste texto.
O que é a combustão?
Antes de entrarmos no assunto principal do texto, precisamos começar pelo básico, ou seja, apresentaremos o conceito da combustão.
A combustão é uma reação química exotérmica, isto é, libera energia em forma de calor.
Para que aconteça essa reação, é preciso relacionar três fatores: o combustível, o comburente e a ignição.
Para que você entenda, vamos apresentar cada um desses importantes fatores, por parte, além de dar exemplos:
- Combustível: é um elemento que sofre oxidação durante o processo, ou seja, no contexto da química, perde elétrons e o Nox (número de oxidação) aumenta.
Os recursos combustíveis podem ser a madeira, gás GLP, etanol, serragem, óleos, carvão, biomassa, entre outros, variando de acordo com o estado físico.
- Comburente: irá alimentar a queima do combustível e, quimicamente falando, sofre redução, isto é, ganha elétrons e seu Nox diminui.
Os comburentes podem ser o oxigênio (mais comum), enxofre, cloro, entre outros.
- Ignição: é a energia de ativação e, como seu nome já diz, é a primeira instância de calor liberada para dar início à reação química entre o combustível e o comburente.
Um exemplo de ignição pode ser a própria chama ou centelha.
Comumente, presenciamos a combustão presente no cotidiano através do gás de cozinha, queima de lenha, dentro de motores de carros, entre outros.
Qual o papel da combustão na indústria
Na indústria, a combustão está presente em diversos setores, especificamente falando, nos que precisam de uma fonte de calor para realizar determinado trabalho.
Os fornos, aquecedores e caldeiras são exemplos de máquinas que utilizam o fenômeno da combustão para gerar calor, mas a combustão se estende até mesmo no uso de um maçarico para aquecer materiais ou realizar serviços de solda.
Em caldeiras, por exemplo, a combustão acontece em uma região chamada fornalha e, normalmente, utilizam-se os combustíveis: gás natural, o gás GLP e a biomassa (permitindo um desenvolvimento sustentável).
Neste equipamento, a combustão torna possível o aquecimento de uma grande quantidade de água, que se tornará vapor aquecido ou superaquecido e permitirá os seguintes trabalhos:
- Indústrias madeireiras: a secagem de madeiras que se tornarão serragem, compensados, placas, entre outros;
- Frigoríficos: a esterilização de produtos e ferramentas, cozimento;
- Laticínios: a pasteurização, fabricação de produtos derivados do leite, fermentação, entre outros;
- Indústria têxtil: secagem de peças e tingimento de roupas;
- Produção de energia elétrica: não só em usinas que utilizam a combustão para a queima de combustíveis fósseis, mas também em empresas que utilizam a caldeira para produzir parte da própria energia elétrica a ser consumida.
Já em fornos e aquecedores, a combustão acontece no queimador, longe dos produtos a serem aquecidos, para que não os danifiquem.
Assim, é necessário utilizar ventiladores para que a alta temperatura se mantenha uniforme nos vários pontos interiores da estrutura de aquecimento e chegue de maneira igual a todos os produtos que necessitam deste trabalho.
Assim, o uso da combustão em fornos ou aquecedores permite:
- A secagem: determinados produtos precisam passar por um processo de desumidificação, como transformadores de energia, visto que a água é condutora de eletricidade e não é interessante tê-la no produto;
- Impregnação: visto que a viscosidade de fluidos muda com a variação de temperatura, um meio de aumentar a impregnação de um fluido em um meio é aumentando a sua temperatura;
- Climatização: não usual, mas o uso da combustão pode ser utilizado para manter um ambiente industrial climatizado.
De modo geral, é extremamente importante quantificar uma proporção de combustível e comburente, para que o comburente seja capaz de consumir todo combustível e a combustão seja completa.
Na combustão completa, o combustível é totalmente queimado, gerando maior liberação de calor, além de se obter os produtos da combustão esperados e menos nocivos à saúde e aos equipamentos.
Em uma combustão incompleta, parte do combustível não é queimado, afetando o processo economicamente (o combustível não é queimado é perdido), além de liberar fuligem e gás carbônico entre os produtos finais.
