A China iniciou no sábado (20), em Liupanshui, na Província de Guizhou, a operação comercial de um projeto de geração de eletricidade por dióxido de carbono (CO2) supercrítico, tecnologia que utiliza o gás sob alta pressão e temperatura para converter calor residual industrial em energia elétrica.
As unidades operam em uma usina da Shougang Shuicheng Iron and Steel (Group) Co., Ltd. e integram um projeto demonstrativo desenvolvido pelo Instituto de Eletricidade Nuclear da China, ligado à Corporação Nuclear Nacional da China (CNNC). Batizado de Chaotan One, o projeto conta com unidades de 15 megawatts de capacidade cada.
Segundo Huang Yanping, cientista-chefe da CNNC e projetista-chefe do Chaotan One, a tecnologia de geração por CO2 supercrítico apresenta maior eficiência energética, sistema mais compacto, menor necessidade de sistemas auxiliares e resposta operacional mais rápida. De acordo com ele, o início da operação comercial representa a transição inédita dessa tecnologia do ambiente de laboratório para o uso comercial em escala industrial.
Como funciona a geração por CO₂ supercrítico
Atualmente, a maior parte da geração de eletricidade a partir de fontes térmicas segue um princípio semelhante: o aquecimento de água para produção de vapor, que movimenta turbinas. Já a geração por CO2 supercrítico adota um processo diferente de conversão termoelétrica.
Huang explica que, quando o dióxido de carbono ultrapassa a pressão de 73 atmosferas e a temperatura de 31 °C, o fluido entra em estado supercrítico. Nessa condição, o CO2 atinge densidade próxima à de um líquido, o que permite maior armazenamento de energia, enquanto mantém baixa viscosidade, semelhante à de um gás. Isso reduz a resistência ao fluxo e melhora o desempenho do sistema.
Ganhos de eficiência e retorno econômico
Em comparação com tecnologias convencionais de geração por vapor a partir de calor residual de sinterização, o projeto Chaotan One elevou a eficiência de geração de eletricidade em mais de 85%. Além disso, aumentou a geração líquida de energia em mais de 50% e reduziu a área ocupada pelo sistema em cerca de 50%.
No atual processo industrial da usina, o projeto pode gerar mais de 70 milhões de quilowatts-hora por ano. Segundo a Shougang Shuicheng Iron and Steel, esse volume representa uma receita adicional anual estimada em cerca de 30 milhões de yuans (aproximadamente US$4,26 milhões).
Tecnologia nacional e novas aplicações
O Instituto de Eletricidade Nuclear da China iniciou as pesquisas sobre geração de eletricidade por CO2 supercrítico em 2009. A construção do projeto demonstrativo em Liupanshui começou em 2023.
Além da aplicação em recuperação de calor residual industrial, a tecnologia pode contribuir para as metas chinesas de redução e neutralidade de carbono, ao ampliar o aproveitamento energético de fontes térmicas já existentes.
De acordo com Huang, o sistema também pode superar limitações técnicas na utilização eficiente de fontes de energia de média e pequena escala, além de fontes de calor de média e alta temperatura.
Em 2024, a CNNC lançou um novo projeto demonstrativo que integra armazenamento de energia por sal fundido com geração de eletricidade por CO2 supercrítico. A previsão é que essa iniciativa entre em operação experimental em 2028.
No futuro, a CNNC pretende integrar a tecnologia a diferentes fontes de calor, com aplicações em energia solar térmica, recuperação de calor residual, armazenamento de energia e outros setores da geração elétrica.
Fonte: Xinhua
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