Aplicación de un analizador de alto rendimiento en la evaluación de adsorbentes sólidos para la captura de carbono...

Área de la Ciencia:

• Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
• Ingeniería Química Ingeniería Química.
• Ciencias del medio ambiente Ciencias del medio ambiente.

Sus antecedentes:

• La captura de carbono posterior a la combustión es crucial para mitigar las emisiones de CO2.
• La investigación existente sobre adsorbentes de CO2 a menudo pasa por alto las complejidades de las mezclas de gases de combustión.
• Los equilibrios de adsorción para las mezclas de CO2, N2 y H2O son vitales para las evaluaciones de captura realistas.

Objetivo del estudio:

• Diseñar y validar un instrumento de alto rendimiento para la adsorción de gases multicomponente.
• Para investigar el rendimiento de adsorción de varios materiales en condiciones realistas de gases de combustión.
• Identificar adsorbentes efectivos para la captura de carbono después de la combustión.

Principales métodos:

• Desarrollo de un nuevo instrumento de adsorción multicomponente de alto rendimiento.
• Medición de las isotermas de adsorción de equilibrio para 15 adsorbentes sólidos diferentes (MOF, zeolitas, silicas, carbonos).
• Pruebas en condiciones representativas de los gases de combustión de las centrales eléctricas de carbón y gas natural.

Principales resultados:

• El instrumento mide con éxito los equilibrios de adsorción para las mezclas de gases.
• Solo los adsorventes funcionalizados con alquilamina demostraron una capacidad significativa de CO2 en presencia de N2 y H2O.
• El marco metálico-orgánico mmen-Mg2 ((dobpdc) adherido con aminas logró una capacidad récord de CO2 de 4,2 ± 0,2 mmol/g (16 por ciento de peso).

Conclusiones:

• Los datos de adsorción multicomponente son esenciales para evaluar los materiales de captura de CO2.
• La funcionalización de aminas es clave para la captura efectiva de CO2 de los gases de combustión.
• mmen-Mg2 ((dobpdc) muestra una promesa excepcional para las aplicaciones industriales de captura de carbono.