Ferver é a parte cara
As refinarias separam o petróleo bruto da mesma forma há um século: aquecem-no acima de 350°C para que vaporize, depois resfriam o vapor para recuperar diferentes frações. A destilação de petróleo bruto consome cerca de 1.100 terawatts-hora de energia por ano em todo o mundo, aproximadamente a produção de 130 usinas nucleares de escala gigawatt operando sem parar. Membranas que poderiam assumir parte desse trabalho são estudadas há anos, mas o design convencional exige um revestimento seletivo ultrafino na superfície da membrana, que é caro de produzir e propenso a defeitos em larga escala.
Deixando o petróleo construir seus próprios canais
Uma equipe liderada pelo professor Dong-Yeun Koh, do KAIST, em colaboração com o grupo do professor Ryan Lively, do Georgia Tech, tentou a abordagem oposta. Eles empurraram o petróleo bruto diretamente através de uma membrana de poliacrilonitrila porosa nua, um polímero estável e barato normalmente usado como camada de suporte. Hidrocarbonetos pesados se depositaram nas paredes dos poros e estreitaram as aberturas em canais auto-organizados menores que 2 nanômetros. Frações leves como nafta, gasolina e querosene passaram rapidamente; componentes mais pesados foram retidos.
A incrustação, o problema que normalmente degrada as membranas, tornou-se o mecanismo que fez a separação funcionar. A membrana apresentou permeação cerca de 23 vezes maior que sistemas anteriores e operou de forma estável por 28 dias, segundo o estudo publicado na Nature. Simulações de processo sugerem que usá-la antes da destilação reduziria o uso de energia em cerca de 32%, o dióxido de carbono em 38%, a água de resfriamento em 21% e os custos operacionais em 36%.
Da bancada de laboratório ao portão da refinaria
Nada disso está instalado em uma refinaria em operação, e a distância entre um teste de 28 dias e uma planta que funciona por anos é onde a maioria das ideias de separação fracassa. Refinarias são indústria pesada: bombas, compressores, trocadores de calor e colunas são dimensionados em torno de um trem de destilação, e qualquer adaptação precisa se encaixar neles. Separadamente, pesquisadores do Instituto de Física Química de Dalian, na China, relataram economias de energia em laboratório de cerca de 91% para um processo de refino molecular que aprisiona diferentes moléculas de petróleo em membranas projetadas. Ambas as linhas de trabalho apontam na mesma direção. Se qualquer uma delas atingir escala comercial, o prêmio é uma indústria de refino que usa menos calor, emite menos e pode ser construída menor.
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Rolamentos sinterizados de bronze e ferro para máquinas de alto volume
A metalurgia do pó transforma o pó metálico diretamente em um rolamento acabado em um único ciclo de prensagem e sinterização — forma quase líquida, quase nenhum desperdício de usinagem e tolerâncias que se mantêm estáveis em milhões de peças. Os rolamentos sinterizados da Soperb são produzidos em ferro, ferro-cobre, bronze ao estanho e aço inoxidável (SS-304L), com porosidade controlada que armazena óleo lubrificante dentro do metal para toda a vida: buchas autolubrificantes que funcionam silenciosamente em motores, bombas, ventiladores, ferramentas elétricas, caixas de engrenagens e conjuntos automotivos, sem linha de óleo para manter. As classes são catalogadas segundo as normas DIN, MPIF, JIS, AMES e BSI BS 5600, incluindo variantes com grafite e cobre para serviço de alta carga e alta temperatura. Visite www.pmsnt.com para selecionar uma classe por norma, por carga ou por tamanho do eixo.