Browsing by Author "Lira Zúñiga, Sebastián Andrés"

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    Captura de CO2 en cenizas de combustión de biomasa.
    (2017) Lira Zúñiga, Sebastián Andrés; Sáez Navarrete, César; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
    La captura y secuestro de carbono CSC se ha convertido en una alternativa para enfrentar el calentamiento global del planeta causado por la dependencia mundial de combustibles fósiles. Dentro de los fundamentos aplicables a la separación de CO2, la adsorción requerirá de la búsqueda de materiales adecuados y de bajo costo, no sólo para la fijación de CO2 en formas más estables para su confinamiento, sino también para su concentración en fase gas que factibilice aplicaciones de CSC con diversos principios de operación. En este trabajo se estudiaron tres tipos de cenizas, dos de combustión de biomasa agrícola (fly ash y bottom ash) y un tipo de cenizas de biomasa de turba (peat ash). Para las cenizas de biomasa agrícola se estudió la capacidad de adsorción de CO2 a distintas temperaturas en forma de polvos y pelletizados, permitiendo de esta forma identificar el mecanismo de adsorción. La identificación del mecanismo de adsorción para peat ash, se realizó estudiando la capacidad de adsorción a distintas presiones y temperatura ambiente. Basado en Ideal Adsorbed Solution Theory, se determinó la selectividad de CO2 sobre N2 en los tres tipos de cenizas ensayadas, manteniendo la humedad ambiental de tal forma de estudiar su efecto en la adsorción competitiva. A una temperatura de 25°C, bottom ash y su pellet lograron una capacidad de adsorción de CO2 de 0,06 mmol/g y 0,07 mmol/g respectivamente. Peat ash alcanzó una capacidad de adsorción de 0,15 mmol/g demostrándose que en conjunto con sus características físico químicas pueden ser una alternativa eficiente y de bajo costo en la captura de CO2. Fly ash y su pellet mostró una capacidad significativamente menor. Las capacidades de adsorción a 25°C de las bottom ash y peat ash, son valores cercanos a las capacidades de adsorción de CO2 de carbón en bruto que es de 0,09 mmol de CO2/g y a sílica mesoporosa (MCM-41) cuya capacidad es de 0,04 mmol de CO2/g. Se identificó un mecanismo de adsorción física de CO2 predominante en bottom ash, mientras que fly ash predominó un mecanismo de adsorción química. En una mezcla de gases tipo de combustión de combustibles fósiles (85% N2 y 15% CO2) bottom ash presentó una selectividad de CO2 de 0,06, sin embargo, esta decayó al aumentar la fracción molar de N2. Peat ash y fly ash presentaron valores menores de selectividad 0,025 y 0,016; respectivamente. No obstante, la selectividad de peat ash no sería afectada significativamente al aumentar la fracción molar de N2.