Jornal de Ciência e Tecnologia de Membranas

Abstrato

Membranas Híbridas Preparadas pelo Processo Sol-Gel e à Base de Sílica-Acetato de Polivinila para o Enriquecimento do Metano de Biogás

Quechulpa-Pérez P, Pérez-Robles JF, Pérez-de Brito AF e Avilés-Arellano LM

A utilização de energias alternativas para substituir ou utilizar em menor grau os combustíveis fósseis é um dos objectivos mais importantes da nossa sociedade moderna. Atualmente a investigação centra-se na produção e utilização de biocombustíveis, como o Biogás. No entanto o biogás produzido (composto principalmente por metano, CH4) possui vários gases indesejáveis ​​como o azoto, N2; dióxido de carbono, CO2 e compostos de enxofre, pelo que é muito importante reduzir estes gases e aumentar a concentração de gás metano. Neste sentido o nosso grupo de investigação está a trabalhar em algum tipo de membrana híbrida para aumentar a qualidade do gás metano no biogás e diminuir a concentração de outros gases. A separação dos gases foi realizada utilizando membranas híbridas preparadas pelo processo sol-gel, à base de sílica (SiO2) e acetato de polivinila, PVAc. O material para as membranas foi preparado utilizando diferentes concentrações de SiO2 (%m/m), e quatro solventes diferentes (metanol, etanol, propanol, butanol em diferentes proporções molares) para compatibilizar a água, necessária ao processo, e o tetraetilortossilicato. TEOS; é, o precursor da sílica. Verificámos que a porosidade das membranas se alterou consoante o solvente utilizado para a preparação do material híbrido. As melhores membranas foram obtidas utilizando metanol como solvente. Por outro lado, quando foram utilizados outros solventes, as membranas obtidas eram de fraca qualidade, apresentando microfissuras abundantes, visíveis a olho nu, e por isso foram rejeitadas. Para os ensaios de separação de gases, foram utilizados gases puros a baixas pressões semelhantes às encontradas em condições de biodigestores para testar as membranas híbridas. Os resultados mostraram que a ordem dos gases de difusão é: H2, CH4, N2 e CO2. Isto foi corroborado usando uma mistura de gases, como é mostrado.