A engenharia de refratários como tecnologia-chave da transição energética

A tecnologia invisível da transformação

Quando se fala de transição energética, as turbinas eólicas, os painéis solares e o armazenamento em baterias dominam a perceção pública. No entanto, a transição energética industrial acontece em locais muito diferentes: nos fornos e nas câmaras de combustão da indústria de base, nas instalações de incineração de resíduos, nas centrais de cogeração a biomassa e nos sistemas de recuperação de calor. E, em todos esses locais, o revestimento refratário desempenha um papel central, ainda que raramente reconhecido. Sem materiais refratários de alto desempenho, nenhum processo térmico pode funcionar de forma eficiente, segura e rentável.

Biomassa e incineração de resíduos: os refratários como facilitadores

A passagem de combustíveis fósseis para combustíveis biogénicos e secundários coloca exigências completamente novas ao revestimento refratário. A biomassa e os combustíveis derivados de resíduos geram composições de cinzas, químicas de gases de combustão e perfis de temperatura diferentes dos do carvão ou do gás. A indústria de refratários tem de responder a estas novas condições com o desenvolvimento de novos materiais e conceitos construtivos adaptados. Quem quer fazer avançar a transição energética na indústria tem também de repensar a engenharia de refratários.

O aumento da eficiência como proteção do clima

Antes de se discutir a mudança para novas fontes de energia, a primeira alavanca, e muitas vezes a mais eficaz, é o aumento da eficiência das instalações existentes. Um revestimento refratário otimamente dimensionado e mantido reduz as perdas de calor, aumenta o rendimento térmico e, com isso, reduz diretamente o consumo específico de energia por tonelada de produto. Na indústria do alumínio, a otimização do sistema refratário permite poupanças de 10 a 20 % no consumo de energia. Nas indústrias do cimento e da cal, os potenciais são de ordem de grandeza semelhante.

Hidrogénio e novos combustíveis

A passagem para o hidrogénio como vetor energético, já em fase de ensaio nas indústrias siderúrgica e vidreira, coloca novos desafios à engenharia de refratários. As chamas de hidrogénio atingem temperaturas locais mais elevadas, têm uma característica de radiação diferente e produzem vapor de água como produto da combustão, o que, a altas temperaturas, pode afetar a estabilidade química de determinados materiais refratários. A investigação de materiais trabalha em novos conceitos capazes de resistir a estas novas condições. Ao mesmo tempo, os conceitos construtivos têm de ser adaptados para ter em conta perfis de fluxo de calor e solicitações mecânicas diferentes.

Na SBS Refractory Service, acompanhamos os nossos clientes no caminho da transformação industrial. Compreendemos as interações entre as novas condições de funcionamento e os requisitos do revestimento refratário. Quer se trate da passagem para a biomassa, da integração de sistemas de recuperação de calor ou da preparação para a utilização de hidrogénio, a engenharia de refratários tem de ser considerada desde o início, não como um pormenor secundário, mas como parte integrante do planeamento da instalação.