- -
UPV
 

ITQ-55

El CSIC i la UPV descobreixen un nou material que redueix l'energia i les emissions de diòxid de carboni associades a la producció d'etilè

[ 18/12/2017 ]

Un equip de científics d'ExxonMobil i de l'Institut de Tecnologia Química (ITQ), centre mixt de la Universitat Politècnica de València (UPV) i el Consell Superior de Recerques Científiques (CSIC), ha descobert un nou material potencialment revolucionari que podria reduir significativament la quantitat d'energia (juntament amb altres processos de separació, en fins a un 25%) i les emissions de diòxid de carboni associades amb la producció d'etilè.

Els resultats de la recerca s'han publicat en la revista Science.

Zeolita de sílice amb una estructura única

Els investigadors d'ExxonMobil i l'ITQ han descobert que el nou material, compost per una zeolita de sílice amb una estructura única, pot usar-se en processos de separació de gasos com la recuperació d'etilè de corrents que contenen età i etilè.


Les zeolites són materials microporosos utilitzats freqüentment com a adsorbents i catalitzadors en processos químics. En el cas de la zeolita ITQ-55, la separació es realitza amb un grau de selectivitat sense precedents a temperatura ambient.


Els resultats del treball podrien aplicar-se també al disseny de nous materials per a ser utilitzats com a adsorbents o membranes en diferents aplicacions de separació de gasos associades a la fabricació de productes químics.


Exemple de col·laboració universitat-indústria


Vijay Swarup, vicepresident de recerca i desenvolupament d'ExxonMobil Research and Engineering Company, afirma que "la destil·lació criogènica, procediment que s'empra actualment per a la separació de l'etilè a escala comercial, és un procés que consumeix molta energia".


"No obstant açò", prossegueix Swarup, "si s'aplica aquest nou material a escala comercial, es podria reduir significativament la quantitat d'energia i d'emissions associades amb la producció d'etilè. Es tracta d'un excel·lent exemple de col·laboració entre la indústria i la universitat, centrada a impulsar solucions per a millorar l'eficiència energètica i reduir les emissions de carboni dels processos industrials".


Separació selectiva d'etilè i età


L'etilè és un component fonamental en la producció de productes químics i plàstics molt utilitzats en la vida diària, per la qual cosa la cerca de tecnologies alternatives per a separar l'etilè de l'età amb un baix consum energètic s'ha convertit en un camp de recerca molt actiu.


Si bé els fabricants de productes químics han avaluat una sèrie d'alternatives a la destil·lació criogènica, inclosos nous adsorbents i processos de separació, la majoria d'aquestes tecnologies alternatives es veuen obstaculitzades per una baixa selectivitat i eficiència, així com per la impossibilitat de regenerar els adsorbents quan aquests es degraden durant el seu ús per la presència de contaminants.


El nou material ITQ-55 és capaç de separar selectivament l'etilè de l'età gràcies a la seua exclusiva estructura porosa i flexible. Construït a partir d'unitats en forma de cor que s'interconnecten a través de canals allargats i flexibles, el nou material permet el pas de les molècules d'etilè, més planes, mentre que no admet l'accés de les molècules d'età, de forma més cilíndrica. Així, el nou material actua com un tamís molecular flexible.


Avel·lí Corma: "Estem entusiasmats amb aquest descobriment"



Avel·lí Corma, professor de recerca del CSIC i coautor de la investigació, assenyala que "l'ITQ-55 és un material molt interessant, la combinació única del qual de grandària de porus, topologia, flexibilitat i composició química, resulta en un material altament estable i inert químicament capaç d'adsorber etilè i filtrar l'età. Estem entusiasmats amb aquest descobriment i esperem continuar la nostra fructífera col·laboració amb ExxonMobil".


En l'actualitat, l'ITQ-55 es troba a l'espera de la realització de recerques addicionals abans que el nou material puga ser considerat per a la comercialització a gran escala. La fonamental se centrarà en la incorporació del material a una membrana per a la seua ocupació industrial, així com en el desenvolupament de nous materials per a la separació de gasos.


Desafiament a llarg termini


Gary Casty, cap de secció de catàlisi d'ExxonMobil Research and Engineering Company, afig: "El nostre objectiu final de reemplaçar la destil·lació criogènica és un desafiament a llarg termini que requerirà molts més anys de recerca i proves, dins i fora del laboratori. Els nostres pròxims passos s'enfocaran cap a una millor comprensió del potencial d'aquest nou material zeolític".


Les plantes químiques representen aproximadament el 8% de la demanda mundial d'energia i aproximadament el 15% del creixement projectat de la demanda fins a l'any 2040. A mesura que la població mundial i el nivell de vida augmenten, la demanda de béns de consum, materials de construcció, productes electrònics i altres derivats petroquímics continuarà creixent.


ExxonMobil té com a missió millorar l'eficiència industrial per a satisfer la creixent necessitat d'energia del món al mateix temps que es minimitza l'impacte ambiental.


ExxonMobil


ExxonMobil, la major companyia internacional de petroli i gas que cotitza en borsa en l'actualitat, utilitza la tecnologia i la innovació per a ajudar a satisfer les creixents necessitats d'energia del món.


ExxonMobil posseeix un catàleg de recursos capdavanter en la indústria, és un dels majors refinadors i comercialitzadors de productes derivats del petroli, i la seua companyia química és una de les més rellevants del món.


L'ITQ


L'Institut de Tecnologia Química (ITQ) és un centre mixt de recerca creat en 1990 pel CSIC i la UPV. En l'actualitat, és sens dubte un centre de referència internacional en l'àrea de la catàlisi, els nous materials (especialment zeolites) i la fotoquímica.


Notícies destacades


Neuromàrqueting Neuromàrqueting
Un equip d'investigadors de la UPV treballa en la creació de nous productes emocionals
Pablo Marín Pablo Marín
Un estudiant de doctorat UPV, triplement guardonat pel seu TFM: Beca UEECA, Premi 2K17 y Premi FEDNA
Pel seu estudi sobre aïllament acústic Pel seu estudi sobre aïllament acústic
Manuel Jesús Parrilla, doblement titulat per la UPV, guanya el XV Premi Andrés Lara per a Joves Investigadors 2017
Enginyeria de competició Enginyeria de competició
MOTOR-UPV, integrada per alumnes de Generació Espontània, campiona d'Espanya de velocitat en la categoria SSP300
Premis Goya 2018 Premis Goya 2018
Dos dels deu curts d'animació preseleccionats, 'The Neverending Wall' i 'Impromptu', produïts per la UPV
MiFID II MiFID II
La UPV, entre les sis úniques entitats espanyoles habilitades per la CMNV per a acreditar personal financer a partir del pròxim gener
Art total Art total
Cristina De Middel, llicenciada en Belles Arts per la UPV, Premi Nacional de Fotografia 2017
Avions en els quals no se sent el motor Avions en els quals no se sent el motor
Un nou sistema de control acústic distribuït permet crear zones de confort auditiu independents



EMAS upv