La búsqueda de adsorbentes que puedan eliminar selectivamente el CO2 del aire abarca una amplia gama de materiales con diferente química superficial. Para ello estamos desarrollando sólidos nanoporosos, en los que se pueden aprovechar las superficies internas muy altas y adaptar fácilmente las interacciones. En el lecho del contactor, con un alto flujo de aire de entrada a través de monolitos, se requiere una buena absorción de equilibrio donde el nivel de CO2 es de solo 420 ppm. Además, en esta cama se deben cumplir otros criterios importantes. Estos incluyen una cinética rápida de absorción de CO2 y una fácil desorción a temperaturas moderadas y, además, la absorción no debería verse afectada demasiado por la presencia de algo de humedad en la corriente de aire. Estos estrictos requisitos, que en SOLDAC comprobamos que se pueden cumplir, restringen el número de materiales adecuados a algunos candidatos clave. Además, una vez que se ha capturado el CO2, es necesario concentrarlo aún más en lechos posteriores.
Después de una cuidadosa selección de materiales nanoporosos prometedores para el proceso general, incluidas estructuras organometálicas (MOF) y zeolitas inorgánicas, el siguiente paso es fabricar estos materiales en formas apropiadas para su función en la unidad DAC. Esto implica aplicar un recubrimiento por lavado con polvos microcristalinos con buena consistencia sobre un soporte monolítico o darles forma de gránulos a los materiales en polvo utilizando aditivos aglutinantes. Los gránulos se pueden utilizar luego para lechos de adsorción, donde no acumularán una contrapresión apreciable cuando los gases fluyan a través de ellos. En cada caso, nuestro flujo de trabajo debe proporcionar confirmación de que los materiales conservan sus propiedades adsorbentes después de su aplicación como recubrimientos o cuando están en forma de gránulos.
Escrito por Harpreet Kaur y Paul Wright, St Andrews University
