CO2 sorption using functionalized clays as solid sorbents

Abstract

Las emisiones de dióxido de carbono (CO2) son una de las principales causas del aumento de los gases de efecto invernadero responsables del calentamiento global. Su aumento colosal en la atmósfera se debe principalmente a la quema de combustibles fósiles, lo que ha impactado significativamente el clima. Hoy en día, los sorbentes sólidos, tales como las arcillas funcionalizadas con aminas, ofrecen una alternativa prometedora para la captura de CO2. Este trabajo se centró en llevar a cabo un estudio de adsorción con sorbentes sólidos, incluyendo arcillas de uso industrial y arcillas de uso artesanal, de la provincia de Imbabura, Ecuador. Las condiciones de este estudio fueron alta presión (presión inicial: 500 psig) y temperatura ambiente (25◦C), en un sistema sin agitación. Se evaluó la capacidad de captura de CO2, considerando sorbentes sólidos sin funcionalización y con funcionalización. Según esto, las arcillas de uso artesanal funcionalizadas presentaron mejores resultados en la adsorción de CO2 en comparación con las arcillas de uso industrial. Además, se realizaron análisis de caracterización de las muestras utilizando difracción de rayos X (XRD), espectroscopía infrarroja con transformada de Fourier (FTIR) y análisis termogravimétrico (TGA) para determinar las propiedades físico-químicas, las fases cristalinas presentes en las muestras y el estudio de los grupos funcionales. Finalmente, se realizó un estudio económico para analizar la viabilidad y rentabilidad de implementar un sistema a gran escala con un lecho de arcillas funcionalizadas para capturar CO2 del flujo de gas natural asociado del Bloque 56 de Lago Agrio en la Región Amazónica Ecuatoriana.