Разработка новых низкотемпературных сорбентов для применения в процессе концентрирования и метанирования атмосферного углекислого газа

Данный проект направлен на разработку новых низкотемпературных регенерируемых поглотителей углекислого газа для применения в сорбционно-каталитическом процессе, который позволит концентрировать углекислый газ из воздуха и превращать его в метан по реакции Сабатье. Карбонат калия является известным хемосорбентом CO2, который на воздухе превращается в гидрокарбонат калия согласно химической реакции: K2CO3 + CO2 + H2O = 2KHCO3. Для проведения обратной реакции достаточно нагреть KHCO3 на воздухе до 130-150оС. Для повышения скорости сорбции и механической стабильности материала карбонат калия наносят на поверхность пористых оксидных матриц. Недостатком этих носителей является образование кристаллических фаз взаимодействия между оксидным носителем и активным компонентом, которые требуют более высокой температуры регенерации, чем KHCO3.Для её решения задачи понижения температуры регенерации композитных сорбентов предполагается использовать следующие подходы: 1) термическая или химическая модификация поверхности пористых оксидных носителей; 2) использование пористых углеродных носителей; 3) использование промотирующих добавок.Наиболее перспективные низкотемпературные сорбенты CO2 будут использованы в циклическом сорбционно-каталитическом процессе, который включает следующие стадии: 1) концентрирование CO2 из воздуха при помощи разработанных низкотемпературных сорбентов; 2) термодесорбция CO2, совмещенная с реакцией Сабатье в присутствие гетерогенного катализатора метанирования.