Revista de ciencia y tecnología de membranas

Abstracto

Membranas de transporte de oxígeno y su papel en la captura de CO2 y la producción de gas de síntesis

Muhammad Riaz* y Muhammad Abdullah Butt

La tecnología de membranas para la separación de gases ha experimentado mejoras notables en los últimos 20 años, en particular en el área de separación de aire para una producción rentable de gas oxígeno de alta pureza. Está allanando rápidamente el camino para una ruta alternativa a los procesos de separación ortodoxos como la destilación criogénica. Las celdas electroquímicas de estado sólido basadas en la conducción de iones de oxígeno permiten el transporte selectivo de O2 a alta temperatura en forma de flujo iónico. Por lo tanto, estos sistemas pueden actuar como filtros para el oxígeno molecular, ya sea para la generación o separación de gas oxígeno. La conversión termoquímica solar de CO2 y H2O en gas de síntesis se lleva a cabo generalmente a una temperatura alta de más de 1500 °C en ciclos repetidos de calentamiento y enfriamiento con la ayuda de catalizadores de óxido metálico duraderos. Las membranas de transporte de oxígeno (OTM) son membranas cerámicas de alta densidad que muestran una conductividad mixta de iones de oxígeno y electrones y una OTM de óxido metálico mixto de dos fases podría convertir termoquímicamente CO2 y H2O en gas de síntesis en un solo paso con una relación H2/CO de 2:1; Por lo tanto, ofrecen una ruta alternativa para la producción de gas de síntesis. Los OTM también proponen una tecnología favorable para los procesos de oxicombustible y captura de CO2 para plantas de energía basadas en gas y carbón. Se revisan los últimos avances en el campo de la membrana cerámica para la separación de oxígeno del aire a altas temperaturas en comparación con numerosos materiales y la perspectiva de las membranas basadas en cerámica para el mismo.