Estudo descobre que carvão ativado de cascas de palmiste aumenta o armazenamento de metano

Um estudo recente publicado no Journal of Bioresources and Bioproducts apresenta um novo método para sintetizar carvão ativado (AC) a partir de cascas de palmiste (PKS), que demonstrou propriedades excepcionais de adsorção de metano, alinhando-se com o impulso global por soluções de energia limpa. Crédito:Escola de Engenharia Química, Faculdade de Engenharia, Universiti Teknologi MARA Cawangan Terengganu, Kampus Bukit Besi, Dungun 23200, Malásia

Num desenvolvimento significativo para a energia limpa, os investigadores da Universiti Teknologi MARA fizeram um avanço no campo da tecnologia de armazenamento de metano. O estudo deles, publicado recentemente no Journal of Bioresources and Bioproducts , apresenta um método para sintetizar carvão ativado (CA) a partir de cascas de palmiste (PKS), o que aumenta significativamente a capacidade de armazenamento de metano.

A investigação foi realizada no contexto de uma mudança global para combustíveis mais limpos, com o gás natural, e particularmente o metano, a ser reconhecido pelo seu potencial como alternativa aos combustíveis fósseis tradicionais. A equipe teve como objetivo melhorar as propriedades adsortivas do AC para armazenamento de metano, experimentando diferentes agentes de ativação, incluindo vapor, dióxido de carbono (CO₂ ) e uma combinação de ambos.

O processo envolveu um meticuloso procedimento de impregnação de PKS com cloreto de zinco, seguido de carbonização e ativação com os agentes selecionados. As amostras de AC foram então caracterizadas quanto à sua área superficial, volume de poros e tamanho, com a capacidade de adsorção de metano medida à temperatura ambiente usando uma abordagem volumétrica.

A AC produzida usando uma combinação de CO₂ e o vapor como agentes ativadores demonstraram a maior queima e área superficial, traduzindo-se em uma capacidade máxima de adsorção de gás metano de 4.500 mol/kg. Os dados ajustaram-se bem ao modelo isotérmico de Freundlich, sugerindo a formação de adsorção multicamadas na superfície AC.

A análise cinética revelou que o processo de adsorção seguiu o modelo de pseudo-primeira ordem, indicando que a taxa de adsorção do metano foi influenciada tanto pelo adsorvente quanto pelo adsorbato, e foi governada principalmente pela adsorção física. O estudo também empregou o modelo de difusão intrapartícula para compreender as etapas de controle da taxa no processo de adsorção.

A pesquisa conclui que a combinação sequencial de CO₂ e a ativação do vapor é altamente eficaz para produzir AC com capacidades superiores de adsorção de metano. Esta descoberta não é apenas um passo significativo para a aplicação prática do ANG, mas também contribui para o uso sustentável do PKS, um subproduto da indústria do óleo de palma.

As conclusões do estudo são promissoras para o setor de energia limpa, oferecendo potencialmente uma solução para reduzir o CO₂ emissões em 25% a 30% em comparação com os combustíveis tradicionais. À medida que o mundo continua a enfrentar os desafios das alterações climáticas, inovações como esta poderão desempenhar um papel crucial na transição global para um futuro mais sustentável.

Mais informações: Mohd Saufi Md Zaini et al, Isoterma de adsorção e estudo cinético de metano em carbono ativado derivado de casca de caroço de palma, Journal of Bioresources and Bioproducts (2022). DOI:10.1016/j.jobab.2022.11.002
Fornecido por Journal of Bioresources and Bioproducts

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