Jornal de Ciência e Tecnologia de Membranas

Abstrato

Membranas de Transporte de Oxigénio e o seu Papel na Captura de CO 2 e na Produção de Syngas

Muhammad Riaz* e Muhammad Abdullah Butt

A tecnologia de membrana para separação de gases tem registado melhorias notáveis ​​nos últimos 20 anos, particularmente na área de separação de ar para uma produção económica de gás oxigénio altamente puro. Está a abrir rapidamente caminho para rotas alternativas para processos de separação ortodoxos, como a destilação criogénica. As células eletroquímicas de estado sólido baseadas na condução de iões de oxigénio permitem o transporte seletivo de O2 a alta temperatura sob a forma de fluxo iónico. Portanto, estes sistemas podem atuar como filtros para o oxigénio molecular, tanto para a geração como para a separação do gás oxigénio. A conversão termoquímica solar de CO2 e H2O em gás de síntese é geralmente realizada a uma temperatura elevada acima de 1500°C em ciclos repetidos de aquecimento-arrefecimento com a ajuda de catalisadores de óxido metálico duráveis. As membranas de transporte de oxigénio (OTMs) são membranas cerâmicas de alta densidade que apresentam condutividade mista de iões e eletrões de oxigénio e um OTM de óxido metálico misto bifásico pode converter termoquimicamente CO2 e H2O em gás de síntese numa única etapa com uma relação H2/CO de 2:1; oferecendo assim uma rota alternativa para a produção de gás de síntese. Os OTM propõem também uma tecnologia favorável para os processos de oxicombustível e captura de CO2 para centrais elétricas baseadas em gás e carvão. São revistos os últimos avanços no campo das membranas cerâmicas para a separação do oxigénio do ar a altas temperaturas em relação a numerosos materiais e a perspetiva de membranas à base de cerâmica para os mesmos.