Los líquidos iónicos como una alternativa a la captura de CO2 en postcombustión

Abstract

[EN] Anthropogenic CO2 emissions come mainly from combustion processes such as the energy production from fossil fuels. Therefore, the control CO2 emissions from these sources by capture and storage should be extremely important to minimize CO2 contribution to climate change without stifling economic and technological development. There are three main approaches to capturing the CO2 produced: precombustion, oxyfuel combustion and postcombustion. Of these, postcombustion treatment is the most suitable option for retrofitting in existing fuel powered plants without major modifications. The current state-of-the-art of post-combustion technologies for CO2 capture are amine based methods, though it is known the hight energy penalty of these processes, so that in the past decade new alternatives has been explored, as ionic liquids (ILs). The ILs can be defined as salts whose melting point is below 100oC. There are about 1018 possible structures for ionic liquids, which allows by selecting components (anion or cation) adjust their properties to the required application. The ILs have interesting properties such as high thermal stability, wide temperature liquid range, almost null vapor pressure, good solubility of CO2 and tunable properties through an adequate combination of ions (task specific fluids). Recently several studies have used hydrophilic ionic liquids based on organic anions such as acetate and phenolate, which appear to interact chemically with CO2 allowing high CO2 capture at atmospheric pressures. This contribution tries to give an overview about the use of ionic liquids for CO2 capture and major future strategies to optimize their use.

[ES] Las emisiones antropogénicas de CO2 proceden principalmente de procesos de combustión, tales como la producción de energía a partir de combustibles fósiles. Por ello, el control de las emisiones de CO2 mediante su captura y almacenamiento o mediante desarrollos que minimicen su emisión es de enorme importancia económica y tecnológica. Las capturas de CO2 se pueden agrupar en tres grandes categorías: pre-combustión, oxi-combustión y post-combustión. De las cuales sólo éstas últimas se adaptan convenientemente a las instalaciones industriales ya existentes. Las tecnologías actuales de post-combustión contemplan el uso de aminas para la captura de CO2, sin embargo es conocida la alta penalización energética de estos procesos, por lo que en los últimos años se ha comenzado a estudiar nuevas alternativas, como los líquidos iónicos (LIs). Los LIs se pueden definir como sales cuya temperatura de fusión está por debajo de 100oC. Existen alrededor de 1018 posibles estructuras de líquidos iónicos, lo cual permite mediante la selección de sus componentes (anión o catión) ajustar sus propiedades a la aplicación requerida. Éstos poseen interesantes propiedades como alta estabilidad térmica, amplio rango de temperaturas en estado líquido, baja volatilidad, buena solubilidad del CO2 y dan la posibilidad de ajustar sus propiedades mediante la selección de iones. Recientemente han aparecido algunos trabajos que utilizan líquidos iónicos hidrófilos basados en aniones orgánicos como acetato y fenolato, con los que el CO2 parece interaccionar químicamente y que tienen mayor capacidad de captura a presión atmosférica. En esta contribución se procura dar una visión general y divulgativa a cerca de la utilización de los líquidos iónicos para la captura de CO2 y de las principales estrategias futuras que hay que seguir para optimizar su uso.