In uno sviluppo significativo per l’energia pulita, i ricercatori dell’Università Teknologi MARA hanno fatto progressi nel campo della tecnologia di stoccaggio del metano. Il loro studio, recentemente pubblicato sul Journal of Bioresources and Bioproducts , introduce un metodo per sintetizzare il carbone attivo (AC) dai gusci dei palmisti (PKS), che migliora significativamente la capacità di stoccaggio del metano.
La ricerca è stata condotta nel contesto di una transizione globale verso carburanti più puliti, in cui il gas naturale, e in particolare il metano, è riconosciuto per il suo potenziale come alternativa ai combustibili fossili tradizionali. Il team mirava a migliorare le proprietà di assorbimento dell'AC per lo stoccaggio del metano sperimentando diversi agenti di attivazione, tra cui vapore, anidride carbonica (CO2 ) e una combinazione di entrambi.
Il processo prevedeva una meticolosa procedura di impregnazione del PKS con cloruro di zinco, seguita dalla carbonizzazione e attivazione con gli agenti selezionati. I campioni AC sono stati poi caratterizzati per la loro area superficiale, volume dei pori e dimensioni, con la capacità di adsorbimento del metano misurata a temperatura ambiente utilizzando un approccio volumetrico.
L'aria condizionata prodotta utilizzando una combinazione di CO2 e il vapore come agenti attivanti hanno dimostrato la combustione e l'area superficiale più elevate, traducendosi in una capacità massima di adsorbimento di gas metano di 4.500 mol/kg. I dati si adattavano bene al modello isotermo di Freundlich, suggerendo la formazione di adsorbimento multistrato sulla superficie AC.
L'analisi cinetica ha rivelato che il processo di adsorbimento seguiva il modello pseudo-primo ordine, indicando che la velocità di adsorbimento del metano era influenzata sia dall'adsorbente che dall'adsorbato, ed era principalmente governata dall'adsorbimento fisico. Lo studio ha utilizzato anche il modello di diffusione intraparticellare per comprendere le fasi di controllo della velocità nel processo di adsorbimento.
La ricerca conclude che la combinazione sequenziale di CO2 e l’attivazione del vapore è altamente efficace per produrre AC con capacità di adsorbimento di metano superiori. Questa scoperta non rappresenta solo un passo significativo verso l'applicazione pratica dell'ANG, ma contribuisce anche all'uso sostenibile del PKS, un sottoprodotto dell'industria dell'olio di palma.
I risultati dello studio sono promettenti per il settore dell'energia pulita, poiché offrono potenzialmente una soluzione per ridurre la CO2 emissioni del 25%–30% rispetto ai combustibili tradizionali. Mentre il mondo continua ad affrontare le sfide del cambiamento climatico, innovazioni come questa potrebbero svolgere un ruolo cruciale nella transizione globale verso un futuro più sostenibile.
Ulteriori informazioni: Mohd Saufi Md Zaini et al, Isoterma di adsorbimento e studio cinetico del metano sul carbone attivo derivato dal guscio di palmisti, Journal of Bioresources and Bioproducts (2022). DOI:10.1016/j.jobab.2022.11.002
Fornito dal Journal of Bioresources and Bioproducts
