Vés al contingut

Estudis

Models eficients per a la captura de gasos industrials

19 setembre 2018

Dins de l’activitat de recerca del grup GESPA d’IQS, destaca el desenvolupament i utilització d’eines teòriques que caracteritzen, descriuen i analitzen el comportament físicoquímic de tot un seguit de compostos, especialment en l’àrea de gasos d’efecte hivernacle. Els models desenvolupats són d’aplicació tant en el control d’emissions atmosfèriques, com en la fabricació i utilització de gasos industrials i medicinals.

 

La captura i la separació de gasos són processos essencials en un món cada cop més industrialitzat i amb una finalitat molt clara: reduir l’emissió d’aquests a l’atmosfera i, així, minimitzar-ne l’efecte negatiu pel medi ambient. És un objectiu àmpliament perseguit i, pràcticament en totes les indústries químiques, s’inverteixen molts esforços i recursos en la instal·lació de sistemes de captura dels gasos.

Actualment, existeixen molts sistemes implantats per a la captura i separació de gasos, principalment per tractar diòxid de carboni (CO2) i gasos àcids (SOx i NOx) que resulten eficients. Ara bé, la implantació d’aquests sistemes requereix normalment de nombrosos estudis i proves per tal d’optimitzar cada situació concreta.

D’altra banda, existeix l’alternativa de fer estudis computacionals que puguin establir les vies òptimes de cada captura en particular. És a dir, buscar el medi i condicions òptimes per a maximitzar la captura i separació d’acord a criteris energètics, econòmics i ambientals, mitjançant la construcció de models teòrics que trobin els sistemes més afins per cada cas concret. D’aquesta manera, s’obté molta informació qualitativa i es pot trobar l’òptim reduint notablement el nombre d’experiències.

El Grup d’Enginyeria i Simulació en Processos Ambientals d’IQS (GESPA), que centra la seva activitat en l’Ecotecnologia, té una línia de recerca en l’àmbit de la modelització i simulació computacional. Liderada pel Dr. Fèlix Llovell, professor d’IQS, destaca el treball realitzat en l’àmbit del desenvolupament de nous models moleculars i millores en l’ús d’equacions d’estat termodinàmiques basades en l’estudi de les interaccions moleculars entre compostos. En particular, aquest grup ha desenvolupat, i està utilitzant,  eines teòriques que caracteritzen, descriuen i analitzen el comportament físicoquímic de tot un seguit de compostos, especialment en l’àrea de gasos d’efecte hivernacle. Els models desenvolupats son d’aplicació tant en el control d’emissions atmosfèriques, com en la fabricació i utilització de gasos industrials i medicinals.

Aquests models utilitzen equacions d’estat, és a dir, equacions termodinàmiques que descriuen l’estat de la matèria sota un conjunt de condicions físiques, i que permeten predir una gran varietat de propietats termofísiques dels fluids en un ventall ampli de condicions, incloent aquelles difícils de mesurar experimentalment.

Dels models basats en equacions d’estat, destaca la Teoria Estadística de Fluids Associants (SAFT) i la variant soft-SAFT, desenvolupada per la Dra. Lourdes Vega i utilitzada dins del grup del Dr. Llovell. Aquesta equació, basada en els principis de mecànica estadística, permet l’estimació acurada i consistent d’un gran conjunt de propietats termofísiques de sistemes complexos de forma simultània, essent de gran ajuda en el disseny de sistemes de separació ‘ad hoc’ per a cada cas.

Cal destacar la utilització d’un model únic on s’integren diferents tractaments, la qual cosa evita les inconsistències que es produeixen quan s’estima cada propietat amb una correlació diferent. Tot això condueix a un millor i més eficient disseny dels equips industrials.

 

Congrés RDPETRO 2018 a Abu Dhabi

Recentment, es va celebrar a Abu Dhabi (Emirats Àrabs) el congrés Research and Development Petroleum Conference and Exhibition (RDPETRO), un dels més importants a nivell mundial en recerca i desenvolupament de tecnologia pels sectors industrials de gasos i hidrocarburs. En aquesta edició, el Dr. Fèlix Llovell va participar amb una conferència sobre l’ús de models moleculars en l’estimació de viscositats de compostos petrolífers a les condicions dels reservoris.