ExxonMobil y los investigadores del ITQ de la Universidad Politécnica de Valencia están desarrollando una zeolita que permitirá a los usuarios separar el etileno utilizando un 25% menos de energía que con los métodos actuales.
Los científicos de ExxonMobil y el Instituto de Tecnología Química ITQ de la Universidad Politécnica de Valencia y el Consejo Nacional de Investigación de España CSIC han desarrollado un nuevo material potencialmente revolucionario que podría reducir significativamente la cantidad de energía y emisiones asociadas con la producción de etilenoEste nuevo material, junto con otros procesos de separación, podría conducir a una reducción de hasta el 25 por ciento de la energía actualmente necesaria para la separación de etileno, así como las emisiones de dióxido de carbono asociadas. Los resultados de la investigación se han publicado enla revista Science
Los investigadores de ExxonMobil y el ITQ han descubierto que el nuevo material, compuesto de una zeolita de sílice con una estructura única, puede usarse en procesos de separación de gases, como la recuperación de etileno de las corrientes que contienen etano y etileno. Las zeolitas son materiales microporosos de uso comúncon fines adsorbentes y catalíticos en procesos químicos. En el caso de la zeolita ITQ-55, la separación se realiza con un grado de selectividad sin precedentes a temperatura ambiente. Los resultados de la investigación también podrían aplicarse al diseño de nuevos materiales para ser utilizados como adsorbentes o membranasen diferentes aplicaciones de separación de gases asociadas con la fabricación de productos químicos.
"La destilación criogénica, el procedimiento que se utiliza actualmente para separar el etileno a escala comercial, es un proceso que consume mucha energía", explica Vijay Swarup, vicepresidente de investigación y desarrollo de la Compañía de Investigación e Ingeniería ExxonMobil. "Si estoEl nuevo material se aplica a escala comercial, podría reducir significativamente la cantidad de energía y emisiones asociadas con la producción de etileno. Este es otro excelente ejemplo de colaboración entre la industria y la academia, centrada en promover soluciones para mejorar la eficiencia energética y reducir las emisiones de carbono deprocesos industriales "
El etileno es un componente vital en la producción de productos químicos y plásticos de uso frecuente en la vida cotidiana, por lo que la búsqueda de tecnologías alternativas para separar el etileno del etano con un bajo consumo energético se convierte en un campo de investigación muy activo.Aunque los fabricantes de productos químicos han evaluado una serie de alternativas a la destilación criogénica, incluidos nuevos adsorbentes y procesos de separación, la mayoría de estas tecnologías alternativas se ven obstaculizadas por la baja selectividad y eficiencia, así como la imposibilidad de regenerar adsorbentes a medida que se descomponen con el uso debido ala presencia de contaminantes
El nuevo material ITQ-55 es capaz de separar selectivamente el etileno del etano gracias a su exclusiva estructura porosa y flexible. Creado por unidades en forma de corazón interconectadas por canales grandes y flexibles, el nuevo material permite el paso de moléculas de etileno más planas, mientras se niegaacceso a las moléculas de etano más redondas. Por lo tanto, el nuevo material actúa como un tamiz molecular flexible.
"El ITQ-55 es un material muy interesante, cuya combinación única de tamaños de poro, topología, flexibilidad y composición química conduce a un material altamente estable y químicamente inerte que es capaz de adsorber etileno y filtrar el etano", explica la investigación del CSICprofesor Avelino Corma, coautor de la investigación. "Estamos encantados con este descubrimiento y esperamos continuar nuestra fructífera colaboración con ExxonMobil", agrega.
La investigación adicional aún debe hacerse antes de que el nuevo material pueda considerarse para su comercialización a gran escala. La investigación adicional se centrará en incorporar el material a una membrana para su uso industrial, así como en desarrollar nuevos materiales para la separación de gases.
"Nuestro objetivo final de reemplazar la destilación criogénica es un desafío a largo plazo que requerirá muchos más años de investigación y pruebas dentro y fuera del laboratorio", agrega Gary Casty, jefe de la sección de catálisis de ExxonMobil Research and Engineering Company. "Nuestro próximolos pasos se centrarán en una mejor comprensión del potencial de este nuevo material zeolítico "
Las plantas químicas representan aproximadamente el ocho por ciento de la demanda mundial de energía, así como aproximadamente el 15 por ciento del crecimiento previsto de la demanda hasta 2040. A medida que aumente la población y el nivel de vida del planeta, también lo hará la demanda de bienes de consumo, materiales de construcción,dispositivos electrónicos y otros subproductos petroquímicos. El objetivo de ExxonMobil es mejorar la eficiencia industrial para satisfacer los crecientes requisitos de energía del mundo y mitigar el impacto ambiental.
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Materiales proporcionado por Asociación RUVID . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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