Líquidos iónicos en la captura de carbono
El uso de líquidos iónicos en la captura de carbono es una aplicación potencial de los líquidos iónicos como absorbentes para su uso en la captura y secuestro de carbono . Los líquidos iónicos, que son sales que existen como líquidos cerca de la temperatura ambiente, son materiales polares no volátiles que se han considerado para muchas aplicaciones. La urgencia del cambio climático ha estimulado la investigación sobre su uso en aplicaciones relacionadas con la energía, como la captura y almacenamiento de carbono .
Las aminas son el absorbente más frecuente en la tecnología de captura de carbono posterior a la combustión en la actualidad. En particular, la monoetanolamina (MEA) se ha utilizado a escala industrial en la captura de carbono posterior a la combustión , así como en otras separaciones de CO 2 , como el "endulzamiento" del gas natural. [1] Sin embargo, las aminas son corrosivas, se degradan con el tiempo y requieren grandes instalaciones industriales. Los líquidos iónicos, por otro lado, tienen bajas presiones de vapor . Esta propiedad es el resultado de su fuerte fuerza de atracción Coulombic. La presión de vapor permanece baja a través del punto de descomposición térmica de la sustancia (típicamente> 300 ° C). [2] En principio, esta baja presión de vapor simplifica su uso y las convierte en alternativas " verdes ". Además, reduce el riesgo de contaminación de la corriente de gas CO 2 y de fugas al medio ambiente. [3]
La solubilidad del CO 2 en líquidos iónicos está gobernada principalmente por el anión, menos por el catión. [4] Se ha demostrado que los aniones hexafluorofosfato (PF 6 - ) y tetrafluoroborato (BF 4 - ) son especialmente susceptibles a la captura de CO 2 . [4]
Los líquidos iónicos se han considerado solventes en una variedad de procesos de extracción líquido-líquido , pero nunca se comercializaron. [5] Además de eso, los líquidos iónicos han reemplazado a los disolventes volátiles convencionales en la industria, como la absorción de gases o la destilación extractiva. Además, los líquidos iónicos se utilizan como co-solutos para la generación de sistemas bifásicos acuosos o la purificación de biomoléculas.
Un proceso típico de absorción de CO 2 consiste en un gas de alimentación, una columna de absorción, una columna de separación y corrientes de salida de gas rico en CO 2 para ser secuestrado y gas pobre en CO 2 para ser liberado a la atmósfera. Los líquidos iónicos podrían seguir un proceso similar al tratamiento con gas amina , donde el CO 2 se regenera en el separador usando una temperatura más alta. Sin embargo, los líquidos iónicos también se pueden eliminar mediante cambios de presión o gases inertes, lo que reduce el requisito de energía del proceso. [3] Un problema actual con los líquidos iónicos para la captura de carbono es que tienen una capacidad de trabajo menor que las aminas. Líquidos iónicos para tareas específicas que emplean quimisorción y fisisorción.se están desarrollando en un intento por aumentar la capacidad de trabajo. El tetrafluoroborato de 1-butil-3-propilaminaimidazolio es un ejemplo de TSIL. [2]
En la captura de carbono, un absorbente eficaz es aquel que demuestra una alta selectividad, lo que significa que el CO 2 se disolverá preferentemente en el absorbente en comparación con otros componentes gaseosos. En la captura de carbono después de la combustión, la separación más destacada es el CO 2 del N 2 , mientras que en la separación previa a la combustión, el CO se separa principalmente del H 2 . Otros componentes e impurezas pueden estar presentes en el gas de combustión , como hidrocarburos, SO 2 o H 2 S. Antes de seleccionar el solvente apropiado para la captura de carbono, es fundamental asegurarse de que, en las condiciones de proceso y la composición del gas de combustión dadas, el CO 2mantiene una solubilidad en el disolvente mucho más alta que las otras especies en el gas de combustión y, por lo tanto, tiene una alta selectividad.
