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TRUMPF Hüttinger

Transformação de combustíveis fósseis para energia elétrica

Ajudamos você a viabilizar a eletrificação de seus processos de aquecimento industriais.

A necessidade de uma conversão de combustíveis fósseis para fontes de energia elétrica (F2E) é cada vez mais evidente porque a eletrificação de processos industriais baseados em combustíveis fósseis é uma das estratégias mais importantes para evitar as emissões de CO2. Já existem vários conceitos de aquecimento elétrico. Cada um requer sistemas de alimentação de energia elétricos ou eletromagnéticos específicos. A TRUMPF Hüttinger oferece a gama completa de alimentação elétrica para isso, desde gerador de corrente contínua até gerador de microondas. Dessa maneira, você pode encontrar soluções que aceleram o seu caminho para a descarbonização e ajudam você a atingir suas metas ambiciosas de sustentabilidade.

Eletrificação de processos industriais

1. Geração de energia neutra em CO2

por exemplo, por meio de energia solar ou eólica.

2. Sistemas de conversão de energia TRUMPF Hüttinger

Nossa série TruConvert oferece soluções flexíveis para várias aplicações de acumulador.

Para o produto

3. Rede de energia

Distribuição de energia para usuários finais privados e clientes industriais.

4. Fontes de alimentação TRUMPF Hüttinger

A TRUMPF Hüttinger fornece energia na frequência e potência certas com seus geradores de corrente contínua, média e alta frequência e geradores de microondas.

Para o produto

5. Eletrificação de processos industriais

Processamento de plasma de:

  • Fixação de nitrogênio (incl. produção de NH3)
  • Pirólise de plasma de metano, que permite a produção de alótropos turquesa H2 e/ou C, como grafeno, nanotubos de carbono (CNT), fulerenos e diamantes
  • Produção de C2H2
  • Reciclagem de CO2
  • Reciclagem de lixo

Exemplos de aplicação para Fossil to Electric (F2E)

O retrofit de queimadores de gás e óleo existentes é um tema importante em indústrias como metal, cimento ou vidro. Dependendo dos materiais a serem processados, parâmetros de processo definidos com precisão, como faixas de temperatura,
pressões, taxas de fluxos, etc., precisam ser realizados. Para criar essas condições de processo específicas da aplicação, é possível utilizar diferentes tipos de plasma.
Cada tipo de plasma requer frequências de excitação específicas para inflamar e manter seu plasma.
Os métodos de plasma podem ser utilizados para diferentes aplicações de F2E, por ex.:

Fusão de metal
Fusão de vidro
Processos químicos
Fusão de alumínio
Fixação de nitrogênio
Produção de cimento
E Fuels (Power to X)
LoHc (liquid organic hydrogen carrier - transportador de hidrogênio orgânico líquido)
Reciclagem de lixo
Reciclagem de CO2

Portfólio de produtos da TRUMPF Hüttinger

O potencial de eletrificação dos setores industriais europeus é estimado em cerca de 800 TWh/a. As indústrias química, de papel, alimentícia, de vidros e cerâmica respondem pela maior fatia.

Os geradores em nosso portfólio de produtos oferecem uma faixa de desempenho de CC até GHz, com potências de saída de até várias centenas de kW. Dessa maneira, oferecemos a você soluções que aceleram o seu caminho para a descarbonização e ajudam a atingir suas metas de sustentabilidade.

Alimentação de energia de processo para a transformação de energia Fossil to Electric (F2E)

Todo conceito de aquecimento operado eletricamente requer sistemas de fornecimento de energia elétricos ou eletromagnéticos específicos. A TRUMPF Hüttinger oferece a gama completa de alimentação elétrica, desde gerador de corrente contínua até ao gerador de microondas

Saiba mais

Conceitos de aquecimento Fossil to Electric

Aquecimento RF dielétrico

O aquecimento dielétrico, também chamado de aquecimento por radiofrequência, é um processo de aquecimento de isoladores ou dielétricos, em que eles são expostos a campos eletromagnéticos de radiofrequência. O aquecimento é gerado através da interação dos campos de alta frequência com as moléculas dipolares no material. As moléculas tentam se adaptar ao campo elétrico que muda rapidamente, fazendo com que entrem em atrito umas com as outras e gerem calor por fricção interna. Este processo é especialmente eficiente no caso de materiais com constante dielétrica elevada como, por exemplo, água ou plásticos. O aquecimento dielétrico é comumente usado em aplicações industriais para secar, aquecer ou derreter materiais. A TRUMPF Hüttinger oferece uma gama muito ampla de geradores de alta frequência e redes de adaptação (chamadas de Matchboxes). Também podemos projetar aplicadores apropriados a pedido do cliente.

Geradores de microondas de estado sólido usam dispositivos semicondutores para gerar microondas. Os geradores geram altas intensidades de radiação, a frequências muito elevadas, que causam a excitação e vibrações da moléculas (dipolares) (por ex., água, plásticos, vidro, cerâmica, espumas, etc.). Essas vibrações criam fricção e calor, que aquecem o material do processo (peça de trabalho). Os geradores de estado sólido da TRUMPF Hüttinger são mais precisos e eficientes, em comparação com o geradores convencionais tipo magnetron. Eles permitem um aquecimento mais uniforme e reduzem perdas de energia desnecessárias. Os geradores de microondas SSPG da TRUMPF Hüttinger podem ser pulsados ​​(30 ns) e, por meio de varredura ou comutação de frequência, permitem uma excelente adaptação a tarefas de aquecimento especiais e que muitas vezes não eram possíveis até então.

Aquecimento indutivo

Através de um gerador de energia de média frequência, um chamado circuito externo (perímetro) e um indutor de metal, um campo magnético de média frequência é gerado em um elemento de aquecimento eletricamente condutivo (por ex., cadinho de grafite frio) ou no próprio material do processo (peça de trabalho), que por sua vez (de forma semelhante ao processo de aquecimento resistivo) tem perdas por meio da interação com os átomos do metal e assim aquece o material. Uma vantagem característica e especial é que não ocorre nenhum contato direto entre o indutor e o elemento de aquecimento ou o material do processo. A TRUMPF Hüttinger oferece a alimentação elétrica adequada para diversas aplicações e pode resolver questões específicas do cliente ao projetar o sistema de aquecimento.

Aquecimento baseado em plasma

Plasma Burner Torch:

Em muitos processos industriais atuais, chamas acionadas por gás natural são usadas para gerar o calor do processo. Para atingir limites de temperatura específicos, as últimas conferências internacionais sobre o clima concordaram em tornar mais caros os processos geradores de CO2 em todo o mundo - por isso, em alguns anos já não será mais possível usar as tarefas de aquecimento mencionadas para cobrir custos. 

Em muitos processos de aquecimento industrial, um método de aquecimento fundamentalmente diferente pode ser usado (aquecimento dielétrico, resistivo, indutivo, ver exemplos anteriores). Em outros processos, realmente não existe uma alternativa genérica para uma "chama".

Neste caso, uma chama por plasma (Plasma Burner Torch) poderia ser uma solução. Um gás de processo (H2, CO2, N2, O2, ar, ...) flui através de um arranjo de tubulação (0,05 m - 1 m ou mais de diâmetro) à pressão atmosférica. Em um arranjo especial do lado de fora, este gás é excitado sem contato, por meio de entrada de energia indutiva de média frequência/alta frequência, para formar um plasma ou chama de plasma. O interessante é que o gás de processo acima mencionado pode ser "recuperado", ou seja, readicionado ao processo com reciclagem - e realmente, neste processo, apesar da geração de calor de uma chama, nada "queima".

A TRUMPF Hüttinger está atualmente desenvolvendo fontes de alimentação de processo e acoplamentos de energia que em breve substituirão a geração de calor usando chamas de gás natural até a faixa de megawatts. Elas são usadas ​​de várias maneiras, por exemplo, na produção de metal ou na reciclagem de metal, nas indústrias química e de produção de vidro. 

Aquecimento resistivo

A corrente elétrica contínua ou alternada atua em um elemento de aquecimento (indiretamente) ou no próprio material de processo (peça de trabalho). Um aquecimento ocorre devido à resistência elétrica. Dependendo do arranjo, é possível atingir um padrão de aquecimento muito homogêneo, com controle de temperatura muito estável. Aqui, a TRUMPF Hüttinger utiliza principalmente CC (geradores de corrente contínua), que podem ser muito bem regulados.

O futuro é elétrico!

Embora haja uma enorme pressão sobre os custos de investimento (e-CAPEX) dos sistemas de aquecimento elétrico em comparação com os sistemas de aquecimento a combustíveis fósseis, as medidas de tributação do CO2 resultam em um aumento mais acentuado das despesas operacionais dos combustíveis fósseis (f-OPEX). Isso leva a uma redução no tempo de margem de contribuição (ponto de equilíbrio financeiro). No entanto, o ponto de equilíbrio financeiro depende do respectivo processo F2E e está entre 5 e 10 anos.

Contato
Dr. Gerd Hintz
Industry Manager Industrial Heating
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