Capacité de travail du dioxyde de carbone contre le temps de vieillissement oxydatif. Les performances de la méthode proposée (noir) se dégradent beaucoup plus lentement (~50x) que celles des méthodes existantes. Le nouvel adsorbant s'avère ainsi plus robuste à l'oxydation. Crédit :KAIST
Une équipe de recherche KAIST a développé une technologie pour augmenter de 50 fois la stabilité des adsorbants contenant des amines, franchir une nouvelle étape vers la commercialisation d'adsorbants stables qui durent plus longtemps.
Le professeur Minkee Choi du Département de génie chimique et biomoléculaire et son équipe ont réussi à développer des adsorbants contenant des amines qui présentent une stabilité élevée à l'oxydation.
La capture du gaz à effet de serre dioxyde de carbone est un domaine de recherche actif en cours, et certaines des dernières avancées indiquent que les adsorbants contenant des amines constituent un moyen efficace et respectueux de l'environnement de capturer le dioxyde de carbone. Cependant, les adsorbants contenant des amines existants sont connus pour être instables à l'oxydation, qui décompose chimiquement l'adsorbant, rendant ainsi difficile le recours à des adsorbants contenant des amines pour une utilisation répétée et continue.
Les chercheurs ont découvert que la quantité infime de fer et de cuivre présente dans l'amine accélère la dégradation oxydative de l'adsorbant contenant l'amine. A cette découverte, ils ont proposé l'utilisation d'une substance chélatrice, qui supprime essentiellement l'activation des impuretés.
L'équipe a démontré que la méthode proposée rend l'adsorbant jusqu'à 50 fois plus lent dans sa vitesse de désactivation due à l'oxydation, par rapport aux adsorbants conventionnels polyéthylèneimine (PEI)/silice. La figure 1 illustre les performances supérieures de cet adsorbant contenant des amines stable à l'oxydation (indiqué par des carrés noirs), dont la capacité de capture de dioxyde de carbone ne se détériore que légèrement (~ 8 pour cent). Pendant ce temps, la capacité de capture du dioxyde de carbone de l'adsorbant PEI/silice (indiquée par les losanges rouges) se dégrade considérablement après avoir été exposé à un vieillissement oxydatif pendant 30 jours.
Cette stabilité à l'oxydation devrait rapprocher les adsorbants contenant des amines de la commercialisation. Le professeur Choi dit que les étapes de commercialisation des adsorbants de dioxyde de carbone de son équipe sont déjà en cours. Il vise en outre à « développer le meilleur adsorbant de capture de dioxyde de carbone au monde ».
