Por que a captura de gases é tão importante hoje?
Com os impactos das mudanças climáticas cada vez mais visíveis, a captura, separação e armazenamento de gases — especialmente o CO₂ — se tornou uma prioridade global. Empresas e centros de pesquisa buscam tecnologias eficazes que possam contribuir para a neutralidade de carbono e reduzir emissões em processos industriais.
É nesse contexto que entram os materiais porosos avançados e os sistemas de análise da Surface Measurement Systems (SMS), que oferecem soluções precisas e adaptáveis para estudar e otimizar a adsorção de gases e estão disponíveis para venda no Brasil pela Dafratec.
Nesse artigo você verá:
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O que são materiais porosos e por que são fundamentais na captura de CO₂?
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Como avaliar o desempenho desses materiais?
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Técnicas de medição para captura de gases
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Principais sistemas da Surface Measurement Systems
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Exemplos práticos: CO₂, SO₂ e sistemas binários
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Condicionamento Realista = Resultados Confiáveis
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Por que usar os sistemas da Surface Measurement Systems?
O que são materiais porosos e por que eles são fundamentais na captura de CO₂?
Materiais como carvão ativado, zeólitas, sílicas e os revolucionários MOFs (Metal-Organic Frameworks) possuem estruturas com milhões de poros microscópicos. Esses poros funcionam como esponjas moleculares, capturando gases com alta eficiência.
Além disso, esses materiais podem ser modificados quimicamente para se tornarem ainda mais seletivos — por exemplo, absorvendo CO₂ mesmo na presença de água ou poluentes como SO₂ e NOₓ.
Como avaliar o desempenho desses materiais?
A escolha do material ideal depende de sua capacidade de adsorção, velocidade de captura, facilidade de regeneração e resistência a ciclos repetidos. Para isso, a SMS desenvolveu tecnologias de ponta, como os sistemas DVS (Dynamic Vapor Sorption) e BTA (Breakthrough Analyzer).
Técnicas de medição para captura de gases
1. Método Estático
O gás é inserido em uma câmara selada com o material. É ideal para moléculas com cinética rápida, como o nitrogênio. Porém, pode sofrer interferências de vazamentos e variações de temperatura.
2. Método Dinâmico
Um fluxo contínuo de gás passa sobre o material, permitindo maior controle e resultados mais realistas. Esse método simula melhor as condições de processos industriais.
Principais sistemas da Surface Measurement Systems
🔬 DVS Vacuum
Utiliza uma microbalança extremamente sensível para medir o ganho de massa durante a adsorção. Pode operar em condições dinâmicas ou estáticas, com amostras mínimas (menos de 1 mg), mantendo alta precisão.
🧪 DVS Carbon
Ideal para simular condições reais de captura de CO₂, como umidade, presença de N₂ e concentrações variadas. Permite testar a eficiência de novos materiais, como MOFs funcionalizados com flúor.
🌡️ BTA Frontier
Permite estudar o comportamento de misturas gasosas reais, como CO₂ e H₂O, passando por colunas empacotadas com os adsorventes. Gera curvas de breakthrough que indicam o desempenho real dos materiais.
Exemplos práticos: CO₂, SO₂ e sistemas binários
📈 Adsorção de CO₂ em MOFs
Com áreas superficiais acima de 5.000 m²/g, os MOFs se destacam na adsorção seletiva de CO₂. Suas isotermas podem ser modeladas matematicamente para prever o comportamento em processos industriais como TSA (adsorção por temperatura) e PSA (adsorção por pressão).
☠️ Adsorção de SO₂ em Zeólitas
O gás SO₂, altamente tóxico, também pode ser capturado por zeólitas como a 5A, que apresenta retenção parcial e comportamento ideal para aplicações em purificação de gás natural ou ar industrial.
💧 Sistemas com CO₂ e H₂O
Tanto em modos estáticos quanto dinâmicos, estudos mostraram que a água compete diretamente com o CO₂ nos poros dos materiais. O conhecimento desses efeitos é essencial para projetar sistemas eficazes em ambientes reais.
Condicionamento Realista = Resultados Confiáveis
Medições feitas em condições controladas, mas irreais, podem induzir a erros em escala industrial. Por isso, a SMS desenvolveu métodos para simular o ambiente de uma chaminé ou o ar atmosférico com precisão — incluindo concentrações exatas de CO₂, umidade relativa e gases interferentes.
Isso garante que os dados obtidos reflitam fielmente o desempenho dos materiais na prática.
Por que usar os sistemas da Surface Measurement Systems?
✅ Alta precisão com pequenas amostras
✅ Simulação de condições reais de operação
✅ Dados completos: cinética, seletividade, entalpia de adsorção
✅ Ferramentas ideais para P&D, escala piloto e validação industrial
Conclusão: Eficiência com Ciência de Ponta
O futuro da captura de gases depende diretamente da capacidade de desenvolver materiais eficientes e testá-los de forma realista. Os sistemas da Surface Measurement Systems oferecem exatamente isso: ferramentas robustas, flexíveis e cientificamente validadas.
Se sua empresa ou laboratório atua com pesquisa ambiental, controle de emissões ou desenvolvimento de novos materiais, considerar essas tecnologias é um passo fundamental rumo à inovação e sustentabilidade.
