Membranas de grafeno tornam a captura de carbono mais eficiente

Cientistas da EPFL desenvolveram membranas avançadas de grafeno da espessura de um átomo com nitrogênio piridínico nas bordas dos poros, mostrando desempenho sem precedentes em CO2 capturar. Isso marca um avanço significativo em direção a tecnologias de captura de carbono mais eficientes.

A pesquisa visa desenvolver membranas que possam capturar seletivamente CO2 com elevada eficiência, reduzindo assim os custos energéticos e financeiros associados à CCS. Mas mesmo as membranas de última geração, como as películas finas de polímero, são limitadas em termos de CO2 permeância e seletividade, o que limita sua escalabilidade.

Os pesquisadores começaram sintetizando filmes de grafeno de camada única usando deposição química de vapor em folha de cobre. Eles introduziram poros no grafeno por meio da oxidação controlada com ozônio, que formou poros funcionalizados com átomos de oxigênio. Eles então desenvolveram um método para incorporar átomos de nitrogênio na borda dos poros na forma de N piridínico, reagindo o grafeno oxidado com amônia à temperatura ambiente.

Os cientistas também mostraram que o processo de preparação da membrana é escalonável, produzindo membranas de alto desempenho em escala centimétrica. Isto é crucial para aplicações práticas, o que significa que as membranas podem ser implantadas em ambientes industriais de grande escala.

O alto desempenho dessas membranas de grafeno na captura de CO2, mesmo a partir de fluxos de gases diluídos, pode reduzir significativamente os custos e as necessidades energéticas dos processos de captura de carbono. Esta inovação abre novos caminhos no campo da ciência das membranas, conduzindo potencialmente a soluções CCUS mais sustentáveis ​​e econômicas.