Descarbonização
O IVIG desenvolve e aplica soluções de descarbonização baseadas em processos físico-químicos capazes de capturar o dióxido de carbono (CO₂) e convertê-lo em produtos estáveis e de valor industrial. Entre essas soluções, destaca-se o processo de borbulhamento, com geração de carbonato de sódio (Na₂CO₃).
Carbonato de Sódio: Inovação e Sustentabilidade na Produção
O carbonato de sódio (Na₂CO₃) é um insumo essencial para diversos setores industriais, com ampla aplicação na fabricação de vidro, detergentes, tratamento de água e na indústria química em geral. Atualmente, sua produção em escala industrial ocorre principalmente por meio do processo Solvay, associado a elevado consumo energético e geração de resíduos, e pela mineração de trona, mineral natural rico em carbonatos utilizado como matéria-prima para a produção de barrilha, atividade que também apresenta desafios ambientais.
Diante desse cenário, novas rotas tecnológicas vêm sendo estudadas com foco em maior sustentabilidade. Uma alternativa promissora é a produção de carbonato de sódio a partir do borbulhamento de dióxido de carbono (CO₂) em solução aquosa de hidróxido de sódio (NaOH). Essa abordagem permite capturar e fixar o CO₂ em forma de carbonato estável, contribuindo para estratégias de descarbonização e para o desenvolvimento de processos químicos de menor impacto ambiental.
Processo de descarbonização
Borbulhamento de CO2 em NaOH para Produção de Carbonato de Sódio visando Descarbonização
O dióxido de carbono (CO₂) é um gás incolor, de baixa toxicidade em concentrações moderadas, solúvel em água e com comportamento ácido em solução aquosa. Sua reação com bases fortes, como o hidróxido de sódio (NaOH), permite a formação de bicarbonatos e carbonatos.
O hidróxido de sódio (NaOH)
O hidróxido de sódio (NaOH), popularmente denominado soda cáustica, é uma base forte amplamente utilizada em processos químicos em razão de sua elevada reatividade e completa dissociação em meio aquoso. Reage com ácidos por neutralização e com CO₂, promovendo a formação de sais carbonatados de sódio.
Reações químicas envolvidas
A reação entre dióxido de carbono (CO₂) e hidróxido de sódio (NaOH) ocorre em etapas sucessivas, podendo inicialmente formar bicarbonato de sódio (NaHCO₃) e, na presença de excesso de base, resultar na formação de carbonato de sódio (Na₂CO₃).
A reação global para formação do carbonato de sódio pode ser representada por:
2 NaOH (aq) + CO₂ (g) → Na₂CO₃ (aq) + H₂O (l)
Objetivos
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Apresentar e discutir o processo de obtenção de Na₂CO₃ por meio da passagem de CO₂ gasoso através de solução aquosa de NaOH.
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Analisar os parâmetros críticos do processo, como concentração, temperatura e taxa de absorção.
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Propor metodologia experimental para avaliação da eficiência da conversão.
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Explorar possíveis aplicações industriais e laboratoriais do produto obtido.
Vantagens
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Contribui para a redução da concentração de CO₂ na atmosfera.
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Apoia estratégias de mitigação das mudanças climáticas.
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Gera um produto quimicamente estável.
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O carbonato de sódio apresenta baixa toxicidade e ocorre naturalmente em diversos ambientes, como em águas marinhas que contêm carbonatos dissolvidos.