Estudo de Caso de Avaliação do Ciclo de Vida (LCA) para a Indústria Química
Hidróxido de sódio, produção de 1 kg de mistura em uma fábrica
Avaliação do Ciclo de Vida (LCA) na Indústria Química: Um estudo de caso da produção de 1 kg de Hidróxido de Sódio em uma fábrica
Além dos tipos e quantidades de poluentes emitidos no ar, na água e no solo, os produtos químicos têm perfis ambientais distintos, determinados por seu processo de fabricação. As implicações ambientais dos produtos químicos devem ser estudadas e analisadas para garantir que sejam fabricados e utilizados de forma sustentável.
Inclui todas as fases do ciclo de vida de um produto químico, incluindo aquisição de matéria-prima, uso do produto e descarte. A Avaliação do Ciclo de Vida (LCA) é uma técnica poderosa para compreender e avaliar as consequências ambientais dos produtos químicos. Ele pode estimar os impactos da quantidade de energia consumida, o tipo e os efeitos do número de poluentes descarregados e o potencial de danos ambientais em geral.
Para determinar as opções mais sustentáveis, a LCA pode ser usada para analisar as consequências ambientais de vários produtos químicos. Além disso, pode ajudar na identificação de oportunidades para reduzir os impactos ambientais, como aumentar a eficiência energética da fabricação de produtos químicos ou mudar para matérias-primas mais ecológicas.
Além disso, o LCA é um método muito poderoso de estudar e investigar diferentes rotas de síntese química de produção. Além de serem difíceis de compreender, os resultados da LCA são críticos para a tomada de decisões informadas sobre a produção e uso de produtos químicos do ponto de vista da sustentabilidade ambiental.
Como o hidróxido de sódio pode ser usado
Uma substância branca se dissolve em água para formar íons sódio (Na+) e íons hidróxido (OH). O hidróxido de sódio tem a fórmula NaOH. É uma base forte e alcalina. Além de ser usado como catalisador em vários processos químicos, o hidróxido de sódio é usado na produção de celulose e papel, produção têxtil, produção de sabão e produção de detergente.
O hidróxido de sódio também é usado na indústria alimentícia como agente de fermentação para panificação, ajustador de pH para alimentos e regulador para enlatados. Além de usar o hidróxido de sódio como limpador doméstico, ele também pode ser usado para limpar ralos, remover óleo de superfícies de cozinha e remover cabelos de pias e chuveiros. Se consumido, o hidróxido de sódio pode ser perigoso. Pode causar queimaduras graves na pele, bem como danos aos olhos.
A soda cáustica, também conhecida como soda cáustica, é um produto químico inorgânico com fórmula NaOH. É um composto iônico sólido branco composto de cátions sódio Na+ e ânions hidróxido OH. Quando usado em temperatura ambiente, o hidróxido de sódio decompõe as proteínas e pode causar queimaduras químicas graves. É altamente solúvel em água e coleta rapidamente a umidade e o dióxido de carbono do ar. cristaliza a partir de soluções aquosas em temperaturas de 12,3 a 61,8 °C, causando uma série de hidratos. É frequentemente usado em vez do componente anidro no “hidróxido de sódio” disponível comercialmente.
Existem várias aplicações para o hidróxido de sódio.
A solução aquosa de hidróxido de sódio é mais frequentemente usada porque é mais barata e mais fácil de manusear do que as soluções aquosas. O hidróxido de sódio produz sais de sódio e detergentes, controle de pH e síntese orgânica. Quando uma combinação precisa ser alcalinizada ou neutralizada, o hidróxido de sódio pode ser usado.
Um aditivo de hidróxido de sódio é comumente usado na lama de perfuração para aumentar a alcalinidade em sistemas de lama bentonita, aumentando a viscosidade e neutralizando gases ácidos que podem ser encontrados durante a formação geológica (como sulfeto de hidrogênio e dióxido de carbono).
Nos testes de névoa salina, onde o pH deve ser mantido, são usados hidróxido de sódio e ácido clorídrico. Este sal, NaCl, é o agente corrosivo usado em testes convencionais de névoa salina de pH neutro.
Para remover contaminantes sulfurosos do petróleo bruto, a lavagem cáustica usa hidróxido de sódio. Ao interagir com ácidos fracos como sulfeto de hidrogênio e mercaptanos, o hidróxido de sódio produz sais de sódio não voláteis que podem ser removidos do petróleo bruto. Em muitas nações, o procedimento é proibido devido ao veneno e ao difícil descarte do lixo produzido. A Trafigura usou esse processo em 2006 e descartou o lixo na Costa do Marfim.
O hidróxido de sódio também é usado nas seguintes aplicações:
Sabão e detergentes são feitos de hidróxido de sódio ou hidróxido de potássio, respectivamente. Para sabão em barra duro, é usado hidróxido de sódio, enquanto hidróxido de potássio é usado para sabão líquido.
Um desentupidor de ralos que contém hidróxido de sódio dissolve gorduras e gorduras que podem obstruir ralos (consulte agente de limpeza).
O raiom, por exemplo, é uma fibra têxtil sintética.
Existe um consumo de hidróxido de sódio de cerca de 56% no setor da fabricação de papel, sendo que a indústria papeleira consome 25% (ver pasta química).
Este é o processo Bayer (ver dissolução de metais e compostos anfóteros) usado para purificar o minério de bauxita para recuperar o alumínio metálico.
Desengordurar metais, refinar petróleo e fazer alvejantes e cores
Descrição da Avaliação do Ciclo de Vida (LCA) do estudo de caso da produção de 1 kg de Hidróxido de Sódio em uma planta
O Hidróxido de Sódio, mix de produção, na planta é avaliado com base na produção de 1 kg como unidade funcional da produção de Hidróxido de Sódio. A entrada do sistema é (1) Cloreto de sódio, (2) Carvão betuminoso, queimado em caldeira industrial, (3) Gás natural, queimado em caldeira industrial, (óleo combustível residual, queimado em caldeira industrial) e (4) Mix da rede elétrica (baseado nos EUA). O fluxograma completo do sistema de produção é apresentado na figura abaixo:
Impactos ambientais quantitativos em kg de unidades equivalentes - Desempenho geral do sistema
Resultados
Depleção Abiótica (elementos ADP)
Depleção Abiótica (ADP fóssil)
Potencial de Acidificação (AP)
Potencial de Eutrofização (EP)
Pote de Ecotoxicidade Aquática de Água Doce. (FAETP inf.)
Potencial de aquecimento global (GWP 100 anos)
Potencial de Toxicidade Humana (HTP inf.)
Potencial de Destruição da Camada de Ozônio (ODP, estado estacionário)
Photochem. Potencial de Criação de Ozônio (POCP)
Potencial de Ecotoxicidade Terrestre (TETP inf.)
Impactos ambientais quantitativos em kg unidades equivalentes
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wdt_ID | Categorias de Impacto Ambiental | Hidróxido de sódio, mix de produção, na fábrica |
---|---|---|
1 | Depleção Abiótica (elementos ADP) [kg Sb eq.] | 1.47E-5 |
2 | Depleção Abiótica (ADP fóssil) [MJ] | 15 |
3 | Potencial de acidificação (AP) [kg SO2 eq.] | 0.00961 |
4 | Potencial de Eutrofização (EP) [kg Fosfato eq.] | 0.000286 |
5 | Pote de Ecotoxicidade Aquática de Água Doce. (FAETP) [kg DCB eq.] | 0.0624 |
6 | Potencial de aquecimento global (GWP 100 anos) [kg CO2 eq.] | 1.05 |
7 | Potencial de aquecimento global (GWP 100 anos), excl carbono biogênico [kg CO2 eq.] | 1.05 |
8 | Potencial de Toxicidade Humana (HTP) [kg DCB eq.] | 0.381 |
9 | Pote de Ecotoxicidade Aquática Marinha. (MAETP) [kg DCB eq.] | 936 |
10 | Potencial de Destruição da Camada de Ozônio (ODP, estado estacionário) [kg R11 eq.] | 1.18E-7 |
11 | Photochem. Potencial de Criação de Ozônio (POCP) [kg Eteno eq.] | 0.000776 |
12 | Potencial de Ecotoxicidade Terrestre (TETP) [kg DCB eq.] | 0.00913 |
Categorias de Impacto Ambiental | Hidróxido de sódio, mix de produção, na fábrica |
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