Desenvolvimento de membranas de matriz mista baseadas em nanopartículas de sílica para captura de CO2

• Autor(a) principal: Sunderhus, Aliny Pautz
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRJ
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11422/13574
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA; Membrana de matriz mista; Captura de CO2

O CO2 é considerado o maior contribuinte para o fenômeno de aquecimento global e, por isso, esforços têm sido voltados para o desenvolvimento de tecnologias que visam à redução do CO2 atmosférico. As principais estratégias de captura são baseadas na separação CO2/N2, referente aos gases pós-combustão de matéria orgânica. Outra importante aplicação implica na purificação de metano proveniente de gás natural, capturando o CO2 do sistema CO2/CH4 o que também pretende reduzir danos nos equipamentos, uma vez que esse gás torna-se corrosivo na presença de água. A técnica de permeação de gases com membranas apresenta diversas vantagens na captura de CO2. A fim de superar limitações de desempenho apresentadas por membranas poliméricas, membranas de matriz mista (MMM) têm sido muito estudadas. A pesquisa tem por proposta o desenvolvimento de MMM de poliuretano com nanopartículas de sílica e o estudo de seu desempenho na permeação de misturas contendo CO2. Ensaios de TPD mostraram que a incorporação de sílica funcionalizada com grupos amino primários e secundários melhorou a capacidade de sorção de CO2 nas membranas. Os resultados mais promissores nos testes com gases puros foram obtidos a 1 bar, indicando transporte facilitado tanto para MMM com 2,5% (m/m) de sílica funcionalizada com grupos amino primários (Si-NH2), quanto para aquela que recebeu mesma carga de sílica com grupos amino secundários (Si-NHR). Membranas de PU com 2,5% de Si-NH2 aprimoraram as seletividades CO2/N2 e CO2/CH4 em 98,4% e 54,2%, respectivamente, enquanto as de PU com 2,5% de Si-NHR obtiveram melhoras de 82,6% e 60,7% para as mesmas seletividades ideais.