Modelado de la Captura de CO por Adsorción Reactiva de Electro-Swing a Partir de Corrientes de Baja Concentración
Autores: Chevrel, Célisse; de Joannis, Paul; Castel, Christophe; Authier, Olivier
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Modelado de la Captura de CO por Adsorción Reactiva de Electro-Swing a Partir de Corrientes de Baja Concentración
Categoría
Ciencias Medioambientales
Subcategoría
Desarrollo sostenible
Palabras clave
Rendimiento
Adsorción reactiva de electro-swing Faradaica
Captura de CO
ESA
Electricidad
Eficiencia.
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 44
Citaciones: Sin citaciones
Este artículo investiga el rendimiento de la adsorción reactiva de electro-swing Faradaica (ESA) para la captura de CO utilizando simulaciones. Los métodos tradicionales, como el lavado con aminas, enfrentan desafíos de eficiencia energética, particularmente a bajas concentraciones de CO. La ESA, que utiliza electricidad para la regeneración de CO, ofrece una alternativa prometedora debido a su operación isotérmica y escalabilidad. El estudio modela la ESA utilizando portadores de CO redox-activos a base de quinona en una celda electroquímica con un electrolito de líquido iónico, permitiendo la adsorción y liberación reversibles a través del control de voltaje. El modelo estima la productividad del sistema y el consumo de energía, considerando el transporte y la cinética química. Los hallazgos clave muestran que los parámetros de operación, como el potencial aplicado y la tasa de flujo de gas, tienen un efecto significativo en la eficiencia. Aplicar un potencial de -1.3 V mejoró la capacidad de adsorción, reduciendo el tiempo de captura de CO en comparación con -1.1 V. A una concentración de CO del 1% y una baja tasa de flujo, la captura efectiva resultó en una productividad de 1.6 kg/(m·día) con un consumo de energía de 0.6 MWh/tCO. Sin embargo, tasas de flujo de gas más altas redujeron la eficiencia de captura debido a las limitaciones de transporte de CO en el líquido iónico. La optimización del diseño del electrodo es esencial para mejorar la eficiencia de la ESA.
Descripción
Este artículo investiga el rendimiento de la adsorción reactiva de electro-swing Faradaica (ESA) para la captura de CO utilizando simulaciones. Los métodos tradicionales, como el lavado con aminas, enfrentan desafíos de eficiencia energética, particularmente a bajas concentraciones de CO. La ESA, que utiliza electricidad para la regeneración de CO, ofrece una alternativa prometedora debido a su operación isotérmica y escalabilidad. El estudio modela la ESA utilizando portadores de CO redox-activos a base de quinona en una celda electroquímica con un electrolito de líquido iónico, permitiendo la adsorción y liberación reversibles a través del control de voltaje. El modelo estima la productividad del sistema y el consumo de energía, considerando el transporte y la cinética química. Los hallazgos clave muestran que los parámetros de operación, como el potencial aplicado y la tasa de flujo de gas, tienen un efecto significativo en la eficiencia. Aplicar un potencial de -1.3 V mejoró la capacidad de adsorción, reduciendo el tiempo de captura de CO en comparación con -1.1 V. A una concentración de CO del 1% y una baja tasa de flujo, la captura efectiva resultó en una productividad de 1.6 kg/(m·día) con un consumo de energía de 0.6 MWh/tCO. Sin embargo, tasas de flujo de gas más altas redujeron la eficiencia de captura debido a las limitaciones de transporte de CO en el líquido iónico. La optimización del diseño del electrodo es esencial para mejorar la eficiencia de la ESA.