A energia fria do GNL existe porque o gás chega aos terminais próximo de −162 °C e precisa ser aquecido antes dos gasodutos. Em vez de simplesmente transferir todo esse frio ao ambiente, algumas instalações o usam para gerar eletricidade ou reduzir a energia gasta em refrigeração industrial.
Por que a energia fria do GNL aparece justamente quando o combustível chega ao terminal?
O gás natural liquefeito ocupa cerca de 1/600 do volume do gás na forma gasosa, facilitando o transporte marítimo. Para permanecer líquido, porém, precisa ficar em temperatura criogênica. No destino, trocadores de calor transferem energia para o GNL e provocam sua regaseificação.
O aproveitamento da energia fria está em operação comercial consolidada em aplicações específicas, com instalações de geração existentes há décadas. Sua adoção, porém, não é universal. O benefício depende do fluxo de GNL, da configuração do terminal e da existência de processos capazes de aproveitar temperaturas tão baixas.
Como uma diferença de temperatura tão grande consegue produzir eletricidade?
Uma configuração possível utiliza um ciclo Rankine orgânico. Uma fonte relativamente quente, como água do mar ou calor industrial, vaporiza um fluido de trabalho que movimenta uma turbina. Depois, o frio do GNL ajuda a condensar esse fluido, fechando o ciclo enquanto o próprio gás natural recebe calor e regaseifica.
Outra abordagem aproveita a expansão do gás pressurizado durante determinadas etapas do processo. Sistemas reais podem combinar mais de um estágio para recuperar diferentes níveis de temperatura. O resultado não recupera toda a energia usada originalmente na liquefação, mas aproveita parte da capacidade termodinâmica que seria descartada durante a regaseificação convencional.
Por que aproveitar o frio do GNL é mais difícil do que simplesmente instalar um gerador?
O recurso aparece no terminal e no ritmo em que o GNL é regaseificado. Uma instalação industrial distante não consegue aproveitar facilmente temperaturas criogênicas porque transportar frio também provoca perdas. Além disso, cada aplicação trabalha melhor numa determinada faixa térmica, exigindo compatibilidade entre processos, equipamentos e demanda.
Na prática, a economia depende de equipamentos adicionais, distância até os consumidores de frio e funcionamento simultâneo dos processos. Também é necessário manter a função principal do terminal, que é entregar gás com segurança e regularidade. Os principais limites incluem:
- Combinar o fluxo variável de regaseificação com uma demanda industrial que nem sempre ocorre no mesmo ritmo.
- Reduzir perdas térmicas quando o frio precisa ser transferido para instalações afastadas do terminal.
- Selecionar trocadores e fluidos adequados às diferentes temperaturas encontradas durante o processo.
- Justificar o investimento adicional diante da quantidade de eletricidade ou refrigeração realmente recuperada.
- Integrar novos sistemas sem comprometer disponibilidade, capacidade e confiabilidade da infraestrutura de GNL.
Onde a energia fria do GNL já pode substituir eletricidade ou refrigeração convencional?
A recuperação não se limita à geração elétrica. Temperaturas criogênicas também podem reduzir o trabalho necessário em separação de ar, produção de oxigênio e nitrogênio líquidos, refrigeração de alimentos, liquefação de dióxido de carbono e outros processos que normalmente precisam gastar eletricidade para produzir frio artificialmente.
A documentação técnica da KOGAS estima que cada quilograma de GNL possua energia fria capaz de substituir cerca de 0,23 kWh de consumo elétrico em aplicações adequadas. A exploração prática desse potencial pode seguir diferentes rotas:
- Usar ciclos termodinâmicos para gerar eletricidade enquanto o GNL funciona como fonte fria do sistema.
- Integrar unidades de separação de ar que precisam alcançar temperaturas muito baixas para produzir gases industriais.
- Fornecer refrigeração a armazéns, cadeias alimentícias e processos industriais localizados próximos ao terminal.
- Ajudar na liquefação de dióxido de carbono e de outras correntes que exigem remoção intensa de calor.
- Combinar aplicações em cascata para aproveitar sucessivamente diferentes níveis de temperatura antes da entrega do gás.
Quanto esse aproveitamento muda a eficiência da cadeia do gás natural?
Recuperar frio melhora a eficiência do terminal porque transforma uma diferença de temperatura já disponível em trabalho útil ou refrigeração. Há instalações comerciais de geração associadas à regaseificação desde o fim da década de 1970, enquanto novos estudos continuam buscando ciclos e integrações capazes de aproveitar uma parcela maior desse recurso.
A energia fria do GNL, porém, não transforma o gás natural em combustível sem emissões nem recupera integralmente a energia consumida na liquefação. Seu papel é aproveitar melhor uma etapa inevitável da cadeia: antes de seguir pelo gasoduto, o GNL precisa aquecer, e parte dessa oportunidade térmica pode deixar de ser desperdiçada.
