Materiales carbonosos renovables para la captura de CO2 y desorción por calentamiento directo por efecto Joule

AVILA, ADOLFO M.; ARÁOZ, MARÍA E.; MARCIAL, ADRIÁN F.

Jornada; Jornadas de Jóvenes Investigadores; 2020

El incremento de las emisiones de CO2 a la atmósfera contribuye al cambio climático mundial, por lo que se encuentran en auge tecnologías que permitan minimizar las emisiones al ambiente. La utilización de procesos de adsorción en sólidos para la captura de CO2 es una opción de interés en el marco de una economía circular, por lo que se buscan adsorbentes económicos y sustentables. El objetivo de este trabajo es el desarrollo y evaluación de un material carbonoso de geometría tubular derivado de biomasa para ser utilizado como agente de separación en ciclos de adsorción por calentamiento directo por efecto Joule. El material adsorbente tubular fue obtenido en laboratorio mediante tratamiento térmico de residuos agrícolas de cosecha de caña de azúcar (RAC) en ausencia de oxígeno.El material adsorbente sintetizado es conductor de la corriente eléctrica y al aplicar un potencial eléctrico entre sus extremos genera un incremento de su temperatura por efecto Joule. El material desarrollado fue evaluado mediante un sistema de medición de lecho fijo con monitoreo de la composición de CO2 a la salida. Para ello, se llevaron a cabo experimentos con ciclos consecutivos de adsorción/desorción, alimentando una mezcla gaseosa de 15% CO2 en N2 la cual representa aproximadamente la composición de una corriente de gas de combustión deshidratado. El primer ciclo consiste en un proceso de adsorción y desorción con N2 puro a temperatura ambiente. El segundo ciclo incluye adsorción a temperatura ambiente y posteriormente desorción por calentamiento directo por efecto Joule (Fig. 1). Se demostró que el material tubular de carbón renovable puede alcanzar temperaturas cercanas a los 450K en un tiempo de 80s con un voltaje aplicado de 10V. Se observó una rápida desorción de CO2 mediante el calentamiento directo respecto a la desorción a temperatura ambiente. Por lo tanto, es factible el uso de este material carbonoso renovable como agente de separación en sistemas de captura de CO2 por adsorción y desorción por calentamiento directo en una variedad de aplicaciones agroindustriales.