Dessorção de CO2 utilizando eletrodiálise bipolar em alta pressão

A eletrodiálise de soluções que evoluem gases pode se mostrar uma tecnologia importante para muitas aplicações de separação de gases, incluindo a separação de CO2 e SO2 de fluxos de gás mistos. O progresso no uso da eletrodiálise para separação de gases foi dificultado pela resistência aumentada causada por bolhas de gás na superfície das membranas de eletrodiálise. Este efeito reduz a área de superfície efetiva da membrana, causando aumentos de tensão e reduzindo a vida útil da membrana devido a “pontos quentes” localizados de alta densidade de corrente. Para superar esse problema, projetamos, construímos e testamos um sistema de eletrodiálise de membrana bipolar (BPMED) projetado para operar em pressões de até 20 atm. Para determinadas condições de processo, a operação em uma pressão suficientemente alta mantém todo o gás dissolvido na solução, eliminando os problemas causados por bolhas de gás nas superfícies da membrana. Realizamos a dessorção de CO2 a partir de soluções aquosas de bicarbonato, demonstrando que altas pressões diminuem a resistência, a tensão e a energia do processo de dessorção. Nossos resultados demonstram que, em altas densidades de corrente (139 mA cm−2), a energia de dessorção de CO2 a partir de soluções aquosas de bicarbonato sob operação em alta pressão pode ser 29% menor do que sob operação em pressão ambiente.