PREPARACIÓN DE MEMBRANAS DE FASE DUAL PARA SU APLICACIÓN EN LA SEPARACIÓN SELECTIVA DE CO2

MARÍA DOLORES MORALES; ARNEODO LAROCHETTE, PIERRE; FABIANA GENNARI

Encuentro; Primer encuentro Nacional sobre Litio: Hacia una política para el desarrollo integral; 2021

La emisión de CO2 a la atmósfera producida por la quema de combustibles fósiles, debido a losmedios de transporte y a la actividad industrial, ha sido identificada como la principal contribución al problema ambiental del calentamiento global. Por este motivo, es de gran interés el desarrollo detecnologías de separación, captura y almacenamiento que permitan evitar o reducir la liberación deeste gas de efecto invernadero al ambiente.En los últimos años, las membranas duales formadas por una fase inorgánica porosa y una decarbonato fundida, han sido propuestas y estudiadas para la separación selectiva de CO2 exhibiendo buenos resultados a alta temperatura (> 500 °C). Mientras que el soporte de óxido mixto es el responsable del transporte de iones oxígeno y/o electrones dentro de la membrana, los carbonatos fundidos de litio, sodio y potasio infiltrados en la estructura porosa del soporte proporcionan el transporte de iones carbonato. El mecanismo exacto de operación de estas membranas de fase dual cerámico-carbonato para la separación selectiva de CO2 está aún en debate. Sin embargo, el mecanismo ampliamente aceptado es aquel en el cual el CO2 se combina con el ion oxígeno (O2-) para dar un ion carbonato (CO3 2-) y se transporta a través de la membrana bajo la fuerza impulsora del gradiente de presión parcial de CO2.En este trabajo se muestra la aplicación de Li2CO3 como recurso nacional para la separación de CO2 de una mezcla gaseosa de interés energético. Se presenta la preparación de membranas duales a base de soluciones sólidas de óxido de cerio dopado con gadolinio y la fase carbonatocorrespondiente al eutéctico de Li2CO3-Na2CO3. El control de la microestructura y la geometríamacroscópica del soporte inorgánico es una etapa fundamental del trabajo ya que este material esquien retiene el carbonato fundido, y definirá las propiedades de la membrana resultante (grosor,tortuosidad, porosidad). En este contexto, es de interés el estudio de la evolución de las fases y de las características microestructurales/texturales durante el proceso de compactado de la membrana, sinterizado y posterior impregnación con los carbonatos. Se presentan las principales características de las membranas obtenidas.