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Dissertação

Renewable energy storage in the natural gas network: Enhancing CO2 conversion into synthetic natural gas over zeolite catalysts by tuning Ni particle size EVALUATED

Detalhes: O armazenamento da energia renovável produzida em excesso pontualmente na rede de gás natural (Power-to-Gas), representa uma estratégia promissora para aumentar a competitividade do uso de fontes não fósseis, diminuindo as emissões de CO2. Neste sentido, é prioritário desenvolver catalisadores eficientes para o processo de metanação do CO2 possibilitando a sua implementação a nível industrial. O uso de catalisadores de Ni suportados em zeólitos para esta reação foi identificado como favorável, uma vez que permite a otimização das suas propriedades em termos de afinidade com o CO2 e a H2O. Habitualmente, as partículas de Ni0 suportadas em zeólitos apresentam tamanhos na gama dos 20-25 nm, implicando o uso de teores elevados de metal para que se obtenham rendimentos de metanação competitivos. O presente trabalho, desenvolvido no contexto do projeto Clean4G (POCI-01-0247-FEDER-038323), teve como objetivo obter partículas de Ni mais pequenas e melhorar a sua dispersão em catalisadores à base de zeólitos. Assim sendo, foram estudados o efeito da incorporação de promotores por co-impregnação (Ce, Zr, La e Y), a utilização de diferentes solventes durante a impregnação (água, etanol, metanol, 2-propanol, acetona e etileno glicol), e a síntese e posterior incorporação de nanopartículas de Ni pelo método sol-gel. As amostras foram testadas em condições de metanação e caracterizadas por TGA, XRD e H2-TPR. O ítrio foi identificado como o melhor promotor e o 2-propanol o melhor solvente. Pelo contrário, o método sol-gel não aumentou o rendimento do processo uma vez que as partículas de Ni formadas apresentaram tamanhos de ~50 nm.
Keywords: Metanação do CO2, catalisadores suportados em zeólitos, promotores, solvente da impregnação, método sol-gel.

Discussão: novembro 19, 2019, 0:0