Produção de Hidrogênio e Negro de Carbono a partir da Degradação de Metano por Plasma Térmico

Resumo

O gás metano (CH₄) é um dos principais gases indutores do efeito estufa. Pesquisas científicas recentes visam minimizar o acúmulo deste gás na atmosfera e desenvolver processos capazes de produzir materiais estáveis com valor agregado. O plasma térmico é uma alternativa promissora para alcançar tais objetivos, pois possibilita a obtenção de H₂ e carbono sólido a partir do CH₄, sem a formação paralela de subprodutos como CO₂ e NO_x. Neste trabalho, o CH₄ foi degradado por plasma térmico visando a produção de hidrogênio (H₂) e negro de carbono. A eficiência de degradação do CH₄, o rendimentodo processoe a caracterização do negro de carbono produzido foram estudados. Os melhores resultados obtidos foram no fluxo de 5 L min^-1 de CH₄ a porcentagem de degradação e a seletividade para a produção de H₂ chegam a 98,8 % e 48,4 %, respectivamente. Em fluxos menores que 5 L min^-1, o rendimento na produção de H₂ aumenta e chega a 91,9 %. O negro de carbono obtido apresenta estrutura amorfa, características hidrofóbicas e pode ser comercializado como material para compósitos, podendo ainda ser ativado química e/ou fisicamente e utilizado como material adsorvente.