O trabalho “Propriedades físicas de compósitos de céria-samária/carbonatos fundidos para aplicação como membranas para separação de CO2” da bolsista de pós-doutorado/CNPq, Dra. Tatiane Cristina Porfírio, apresentado no 61 Congresso Brasileiro de Cerâmica em Gramado (RS), foi premiado como a melhor contribuição do congresso, o evento contou com mais de 400 participantes no 4 a 7 de Junho de 2017.
Apresentadora
Tatiane Cristina Porfirio
Autores(Instituição)
Porfirio, T.C.(Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares); Muccillo, R.(Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares)
Resumo
Questões ambientais como efeito estufa, emissões de CO2, aquecimento global e alterações climáticas têm impulsionado pesquisas no desenvolvimento de tecnologias para redução dos níveis de dióxido de carbono na atmosfera provenientes da queima de combustíveis fósseis. Uma das soluções mais investigadas nos últimos anos é a captura de CO2 através de membranas inorgânicas compósitas com condução iônica. As membranas são constituídas de uma fase sólida que serve de suporte para uma fase líquida composta de uma mistura eutética de carbonatos alcalinos. Neste trabalho, a fase cerâmica constituída por uma estrutura porosa de céria-samária, foi preparada com frações volumétricas entre 0 e 50% de fluoreto de lítio – LiF como formador de poros. A consolidação foi feita por aquecimento até próximo do ponto de fusão de LiF para formar uma fase líquida, seguida por sua eliminação por capilaridade sob aquecimento a 1500°C, promovendo a porosidade intergranular e a densificação da estrutura esqueletal. A densidade aparente foi avaliada pelo método de Arquimedes, a distribuição de poros por microscopia eletrônica de varredura e as propriedades elétricas por espectroscopia de impedância eletroquímica na faixa de frequência de 5 Hz – 13 MHz e temperaturas de 250 a 500°C. Os principais resultados mostram elevada densidade esqueletal e que as propriedades elétricas do eletrólito são fortemente afetadas pela fração de poros presentes na cerâmica. A membrana compósita para separação de dióxido de carbono foi formada a partir da impregnação dos poros com uma mistura eutética de carbonatos de lítio e potássio – (LiK)2CO3 – a alta temperatura, sob vácuo. O aumento da condutividade total foi verificado por espectroscopia de impedância entre 250 e 850°C. A percolação dos carbonatos fundidos entre os poros da cerâmica foi verificada por microscopia eletrônica de varredura e microscopia de varredura por sonda.
