Caracterización termodinámica de solventes eutécticos profundos para captura de CO2 mediante ecuaciones moleculares

Autor/a

Teixidó Vélez, Miguel-Ángel

Abstract

Un dels reptes més grans als que ha de fer front la nostra societat és el canvi climàtic, ja que les seves conseqüències – les quals ja vivim avui en dia – són nombroses i perjudicials. En conseqüència, les unitats de captura de diòxid de carboni en els processos industrials que tenen com a subproducte aquest gas, per evitar que sigui alliberat a l’atmosfera, tenen una importància vital i estan en continu desenvolupament. En aquesta tasca, com alternativa a l’absorció amb amines – solvents utilitzats en l’actualitat – entren en joc els Solvents Eutèctics Profunds (SEPs), doncs les seves propietats són molt prometedores de cara al seu potencial ús per a la captura de CO2. Tanmateix, el gran nombre de combinacions i possibilitats per formar aquests sistemes fa difícil i costosa la seva caracterització únicament per mitjans experimentals. Per això l´ús d’eines computacionals capaces de predir certes propietats d’aquests compostos a partir de la seva composició és útil per obtenir informació estalviant tant temps com diners.
En aquest projecte es durà a terme un estudi sobre les propietats termodinàmiques d’alguns solvents eutèctics a partir d’una equació d’estat amb base molecular anomenada soft – SAFT. L’ús d’aquesta eina serà de gran ajuda per tal de descriure propietats tals com la densitat o la viscositat d’aquests compostos. El model utilitzat es construeix partint de l’estudi dels compostos que formen els diferents solvents de forma individual i l’anàlisi de les seves estructures moleculars i la seva distribució de càrregues. Una vegada s’escull un model, mitjançant l’ús de l’equació soft – SAFT, es procedeix a la parametrització dels compostos, i els resultats es validen descrivint la densitat a pressió atmosfèrica. Posteriorment, la caracterització es completa amb l’estudi de la viscositat, fent ús de la Teoria de Volum Lliure, que es combina amb la informació obtinguda de soft – SAFT.
Un cop finalitzada aquesta part de l’estudi, els models s’utilitzen per predir la solubilitat del diòxid de carboni en aquests solvents, ajustant paràmetres d’energia i de mida de molècula. Els resultats es validen mitjançant dades experimentals i permeten obtenir informació rellevant i útil tal com la constant de Henry de les mescles de solvents eutèctics amb CO2, o les entalpies i entropies de dissolució. Tot això permetrà fer una valoració preliminar sobre el potencial ús dels solvents eutèctics a nivell industrial en els processos de captura de diòxid de carboni, comparant-los amb les amines utilitzades actualment.

 

Director/a

Llovell Ferret, Fèlix

Estudis

IQS SE - Grau en Enginyeria Química

Data

2021-06-20