Com a escassez de suprimentos de oxigênio medicinal para tratar pacientes de Covid-19 no país, o Instituto Indiano de Tecnologia de Bombaim (IIT-B) montou uma planta de demonstração para converter geradores de nitrogênio localizados em toda a Índia, ajustando uma planta de nitrogênio existente configurada como um gerador de oxigênio.
O oxigênio produzido pela planta no laboratório do IIT-B foi testado e revelou-se 93-96% puro a uma pressão de 3,5 atmosferas.
Geradores de nitrogênio, que extraem o ar da atmosfera e separam oxigênio e nitrogênio para produzir nitrogênio líquido, podem ser encontrados em uma variedade de indústrias, incluindo petróleo e gás, alimentos e bebidas. O nitrogênio é seco por natureza e é comumente usado para purgar e limpar tanques de petróleo e gás.
O professor Milind Etri, presidente do Departamento de Engenharia Mecânica do IIT-B, juntamente com a Tata Consulting Engineers Limited (TCE), apresentou uma prova de conceito para a rápida conversão de uma planta de nitrogênio em uma planta de oxigênio.
A planta de nitrogênio utiliza a tecnologia de adsorção por oscilação de pressão (PSA) para aspirar o ar atmosférico, filtrar as impurezas e, em seguida, recuperar o nitrogênio. O oxigênio é emitido de volta para a atmosfera como subproduto. A planta de nitrogênio consiste em quatro componentes: um compressor para controlar a pressão do ar de admissão, um reservatório de ar para filtrar as impurezas, uma unidade de energia para separação e um reservatório de reserva, onde o nitrogênio separado será fornecido e armazenado.
As equipes de Atrey e TCE propuseram substituir os filtros usados para extrair nitrogênio na unidade PSA por filtros que pudessem extrair oxigênio.
“Em uma planta de nitrogênio, a pressão do ar é controlada e, em seguida, purificada de impurezas como vapor d'água, óleo, dióxido de carbono e hidrocarbonetos. Em seguida, o ar purificado entra na câmara PSA equipada com peneiras moleculares de carbono ou filtros que podem separar nitrogênio e oxigênio. Sugerimos a substituição da peneira por uma que possa separar o oxigênio”, disse Etry, especialista em criogenia e diretor de pesquisa e desenvolvimento do IIT-B.
A equipe substituiu as peneiras moleculares de carbono na planta de nitrogênio PSA do Laboratório de Refrigeração e Criogenia do Instituto por peneiras moleculares de zeólita. As peneiras moleculares de zeólita são usadas para separar o oxigênio do ar. Ao controlar a vazão no recipiente, os pesquisadores conseguiram converter a planta de nitrogênio em uma planta de produção de oxigênio. A Spantech Engineers, fabricante da planta de nitrogênio e oxigênio PSA da cidade, participou deste projeto piloto e instalou os componentes necessários da planta em blocos no IIT-B para avaliação.
O projeto piloto visa encontrar soluções rápidas e fáceis para a deficiência aguda de oxigênio em instalações de saúde em todo o país.
Amit Sharma, Diretor Executivo da TCE, disse: “Este projeto piloto demonstra como uma solução inovadora de produção de oxigênio de emergência usando a infraestrutura existente pode ajudar o país a superar a crise atual.”
“Levamos cerca de três dias para reequipar. É um processo simples que pode ser concluído rapidamente em poucos dias. Usinas de nitrogênio em todo o país podem usar essa tecnologia para converter suas usinas em usinas de oxigênio”, disse Etry.
O estudo piloto, anunciado na manhã de quinta-feira, atraiu a atenção de muitos políticos. "Recebemos interesse de muitas autoridades governamentais, não apenas em Maharashtra, mas em todo o país, sobre como isso pode ser ampliado e implementado em usinas de nitrogênio existentes. Atualmente, estamos simplificando nosso processo para ajudar as usinas existentes a adotar esse modelo", acrescentou Atrey.
Horário da publicação: 29/11/2022