Desarrollo de materiales basados en circonatos de metales alcalinos para la captura de CO2 a alta temperatura

MATTEO STRUMENDO; DIANA PELTZER; JOHN MÚNERA; LAURA CORNAGLIA

San

Congreso; III Congreso Nacional de Ciencia y Tecnología Ambiental; 2017

SACyTA

Durante los últimos años la problemática del calentamiento global y sus consecuencias se ha tornado una prioridad en la agenda de los gobiernos, por lo que se están realizando grandes esfuerzos en torno a la reducción de la emisión de gases de efecto invernadero (GEI). Una de las propuestas es la captura y almacenamiento o utilización de CO2, siendo la captura post combustión a alta temperatura una alternativa promisoria. Los materiales como circonatos de metales alcalinos (Li, Na) permiten realizar ciclos de captura/desorción de CO2 mediante la reacción reversible de carbonatación. Éstos poseen buena capacidad de captura y menores temperaturas de regeneración respecto a otros compuestos. Se ha observado que en circonatos mixtos de Li-Na un mayor contenido de litio se asocia a menores temperaturas de desorción, mientras que a mayor contenido de Na, la cinética de captura aumenta [1]. Además, el agregado de K podría mejorar aún más la cinética de captura. Por lo tanto, en este trabajo se analizan las propiedades de captura de diferentes combinaciones de circonatos de metales alcalinos, como así también el efecto de la concentración de cada metal. El objetivo final es la obtención de nuevos materiales con propiedades de captura mejoradas. Todos los materiales fueron sintetizados mediante impregnación húmeda de una solución de carbonatos de metales alcalinos en una suspensión comercial de nanopartículas de circonia (Nyacol® ZRO2-AC) y fueron calcinados a 650 °C. La nomenclatura indica el porcentaje en peso teórico de los óxidos. Mediante DRX se confirmó la formación de la fase Li2ZrO3. Se observó además la presencia de fases ZrO2 y carbonatos. El gráfico muestra la cantidad de CO2 capturado en función del tiempo para tres sólidos. Las condiciones de captura fueron 500 °C y 0.2 bar de CO2. Para los materiales con el mismo contenido de Li2O, el agregado de K aumenta significativamente la velocidad de captura, pasando de 0.15 a 0.21 gramos de CO2 por gramo de material luego de 5400 segundos de captura, aunque la combinación Li-Na presenta una cinética aun mejor. Sin embargo, la capacidad de captura de este último disminuye probablemente debido al agregado de Na (0.19 gramos de CO2 por gramo de material). Deben probarse nuevas combinaciones y evaluarse además las propiedades de desorción.