Sviluppo di sorbenti solidi per la cattura di CO2 a temperature elevate

Uno dei materiali più promettenti per la cattura di CO2 ad alte temperature è l’ortosilicato di litio (Li4SiO4), che mostra alta capacità sorbente, temperature di rigenerazione moderate (<750°C) e buona stabilità a cicli consecutivi. Per utilizzi con basse concentrazioni di CO2, più vicine alle condizioni tipicamente riscontrabili nelle realtà industriali, le limitazioni cinetiche rappresentano il maggiore ostacolo per l’applicazione di tale materiale. Per tale ragione, sono state proposte diverse metodologie di dopaggio per incrementare la reattività dell’ortosilicato di litio, consistenti nell’aggiunta di carbonati alcalini che agiscono da promotori del processo formando miscele eutettiche con i prodotti della reazione di carbonatazione, fuse alle temperature di utilizzo. Nel presente lavoro di tesi sono state indagate diverse formulazioni di sorbenti a base di ortosilicato, al fine di individuare quella che consenta le migliori prestazioni, in termini di capacità adsorbente e stabilità a cicli multipli. Sono stati variati sia il tipo sia la quantità di promotore, utilizzando sia semplici aggiunte di carbonati di sodio e potassio, sia loro miscele eutettiche binarie e ternarie con il carbonato di litio. Inoltre, nell’ottica di applicazioni industriali, sono stati sviluppati pellets di ortosilicato di litio dopato mediante compressione meccanica. Al fine di incrementarne le prestazioni, sono stati studiati diversi leganti che conferissero al pellet particolari caratteristiche (porosità e consistenza) utili per la loro applicazione. Among the various solid sorbents for CO2 capture at high temperature, one of the most promising is lithium orthosilicate (Li4SiO4) which shows high sorption capacity, low regeneration temperature (