{"id":135322,"date":"2023-02-13T09:12:41","date_gmt":"2023-02-13T08:12:41","guid":{"rendered":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/?p=135322"},"modified":"2023-02-13T09:12:41","modified_gmt":"2023-02-13T08:12:41","slug":"separacion-de-oxigeno-del-aire-mediante-ciclos-solares-termoquimicos","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/2023\/02\/13\/135322","title":{"rendered":"Separaci\u00f3n de ox\u00edgeno del aire mediante ciclos solares termoqu\u00edmicos"},"content":{"rendered":"

Autor: Alfonso Vidal, Centro Investigaciones Energ\u00e9ticas, Medioambientales y Tecnol\u00f3gicas (CIEMAT<\/em>)<\/strong><\/p>\n

El ox\u00edgeno es el segundo gas producido en el mundo con una cuota del 30% del mercado de gases industriales. Tiene importantes aplicaciones en la industria metal\u00fargica, la s\u00edntesis qu\u00edmica, fabricaci\u00f3n de vidrio, industria papelera, la recuperaci\u00f3n y el refinado del petr\u00f3leo y los servicios sanitarios.<\/span><\/p>\n

Industrialmente, el O2<\/sub> puede separarse del aire mediante adsorci\u00f3n por oscilaci\u00f3n de presi\u00f3n (PSA) utilizando zeolitas y tamices moleculares de carbono, mediante membranas cer\u00e1micas de conducci\u00f3n i\u00f3nica-electr\u00f3nica mixta (MIEC), y mediante destilaci\u00f3n criog\u00e9nica. Sin embargo, estas tecnolog\u00edas de separaci\u00f3n de ox\u00edgeno requieren un aporte de energ\u00eda el\u00e9ctrica que oscila entre 100 y 350 kWh por tonelada m\u00e9trica de O2<\/sub> lo que penaliza las eficiencias.<\/span><\/p>\n

Los ciclos solares termoqu\u00edmicos de separaci\u00f3n de aire usando \u00f3xidos met\u00e1licos (Chemical Looping Air Separation, CLAS), son una alternativa renovable a los procesos criog\u00e9nicos convencionales de absorci\u00f3n de aire y de oscilaci\u00f3n de presi\u00f3n, que pueden mitigar las importantes emisiones de gases de efecto invernadero de la producci\u00f3n industrial del gas.  <\/span><\/p>\n

Los portadores de ox\u00edgeno a partir de \u00f3xidos met\u00e1licos, como los basados en Cu, Co, y Mn han sido los m\u00e1s estudiados hasta el momento para este tipo de procesos (Fig. 1), pero actualmente se est\u00e1n investigando otros portadores de ox\u00edgeno como los \u00f3xidos de perovskita.<\/span><\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

Figura 1. Esquema de funcionamiento de un ciclo de separaci\u00f3n de O2<\/sub>.<\/span><\/em><\/p>\n

Para una perovskita, la etapa (derecha) ser\u00eda la reducci\u00f3n t\u00e9rmica y liberaci\u00f3n de O2<\/sub> mediante radiaci\u00f3n solar concentrada y la etapa (izquierda), la re-oxidaci\u00f3n con aire para absorber O2<\/sub> y producir N2<\/sub> de alta pureza.<\/span><\/p>\n

Una de las estrategias m\u00e1s eficaces para mejorar las propiedades termodin\u00e1micas y el rendimiento redox de los \u00f3xidos de perovskita es la sustituci\u00f3n de los cationes A o B, en los \u00f3xidos de perovskita, por otros elementos met\u00e1licos de transici\u00f3n, lo que permita ajustar sus propiedades a las condiciones \u00f3ptimas del proceso.<\/span><\/p>\n

Actualmente, el CIEMAT est\u00e1 trabajando en el desarrollo de materiales tipo perovskita de la familia Lax<\/sub>Sr1-x<\/sub>Coy<\/sub>Fe1-y<\/sub>O3-\u03b4 <\/sub>(LSCF), los cuales han demostrado su elevada capacidad de intercambio de ox\u00edgeno y que aparece como materiales potencialmente atractivos para la separaci\u00f3n solar-t\u00e9rmica del aire debido a su significativa actividad de reducci\u00f3n-oxidaci\u00f3n (redox).<\/span><\/p>\n

La inclusi\u00f3n de \u00f3xidos met\u00e1licos mixtos ampl\u00eda significativamente el espacio de dise\u00f1o de materiales para portadores de ox\u00edgeno, aumentando as\u00ed la probabilidad de encontrar portadores de ox\u00edgeno mejorados en t\u00e9rminos de actividad, ciclabilidad, resistencia mec\u00e1nica y coste.<\/span><\/p>\n

Contacto<\/strong><\/p>\n

Alfonso Vidal, Investigador del grupo CIEMAT-ATYCOS del Programa ACES2030-CM<\/a>.
\nCoordina ACES2030-CM<\/a>: Manuel Romero \u00c1lvarez. IMDEA Energ\u00eda.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Autor: Alfonso Vidal, Centro Investigaciones Energ\u00e9ticas, Medioambientales y Tecnol\u00f3gicas (CIEMAT) El ox\u00edgeno es el segundo gas producido en el mundo con una cuota del 30% del mercado de gases industriales. Tiene importantes aplicaciones en la industria metal\u00fargica, la s\u00edntesis qu\u00edmica, fabricaci\u00f3n de vidrio, industria papelera, la recuperaci\u00f3n y el refinado del petr\u00f3leo y los servicios sanitarios. Industrialmente, el O2 puede separarse del aire mediante adsorci\u00f3n por oscilaci\u00f3n de presi\u00f3n (PSA) utilizando zeolitas y tamices moleculares de carbono, mediante membranas cer\u00e1micas de conducci\u00f3n i\u00f3nica-electr\u00f3nica mixta (MIEC), y mediante destilaci\u00f3n criog\u00e9nica. Sin embargo, estas tecnolog\u00edas de separaci\u00f3n de ox\u00edgeno requieren un aporte\u2026<\/p>\n","protected":false},"author":29,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"ngg_post_thumbnail":0},"categories":[1],"tags":[],"blocksy_meta":{"styles_descriptor":{"styles":{"desktop":"","tablet":"","mobile":""},"google_fonts":[],"version":4}},"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/135322"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/users\/29"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=135322"}],"version-history":[{"count":5,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/135322\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":135328,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/135322\/revisions\/135328"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=135322"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=135322"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=135322"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}