Preparación de fibras y otros materiales de carbono para adsorción de CO2 en post-combustión

Abstract

La adsorción de CO2 sobre sólidos porosos en sistemas de post-combustión constituye una de las alternativas prioritarias para reducir y estabilizar su concentración a los niveles exigidos. Entre los adsorbentes estudiados, los materiales de carbono resultan especialmente interesantes debido al carácter hidrofóbico (mayor estabilidad en presencia de humedad) y menor calor de adsorción (facilidad de regeneración) que generalmente presentan. En el contexto de desarrollo sostenible, su obtención a partir de residuos biomásicos conllevaría beneficios sinérgicos adicionales, al capturarse CO2 y valorizarse un residuo simultáneamente. Sin embargo, las condiciones típicas de las corrientes de post-combustión suponen un verdadero reto y sus capacidades de adsorción y selectividades aún deben ser mejoradas para su implementación real. Ambos parámetros están intrínsecamente relacionados con las propiedades fisicoquímicas y estructurales del material, por lo que los esfuerzos se están orientando a clarificar su influencia, así como a desarrollar nuevos materiales carbonosos con las características óptimas. En esta línea, el objetivo principal de esta Tesis Doctoral ha sido caracterizar y evaluar una serie de materiales de carbono diferentes como adsorbentes de CO2 en condiciones de post-combustión. En concreto, se han preparado seis materiales de carbón a partir de cuatro tipos de residuos lignocelulósicos con alto potencial de valorización, abundantes y de bajo coste: fibras de carbón por electrospinning, FCL, y un carbonizado granular, GCL, a partir de lignina Alcell®; dos carbones activos, GAS y GAWBa, por activación física de hueso de aceituna y residuo de aglomerado de madera, respectivamente. GAWBa fue, además, impregnado con acetato de bario en una etapa posterior para dotarlo de un cierto número de grupos básicos superficiales.