Binderless zeolite beads for CO₂ adsorption from biogas

Betere manier om biogas op te waarderen

Onderzoek gericht op de vervanging van aardgas, met als doel het verminderen va de antropogene uitstoot van broeikasgassen, krijgt steeds meer aandacht. Biogas verkregen door anaerobe vergisting van organisch afval, zoals landbouwafval (bijv. mest) of afval uit de voedingsindustrie, is een directe vervanging voor aardgas. Biogas bevat ongeveer 60 vol% methaan en 40 vol% kooldioxide. Om aardgas te vervangen moet het worden opgewaardeerd tot > 95% methaan.

Een mogelijk aantrekkelijke methode voor het opwaarderen is (vacuüm) drukwissel adsorptie [Vacuum Pressure Swing Adsorption, (V)PSA] met zeolieten als adsorbenten. Zeolieten zijn geschikt voor deze toepassing vanwege hun adsorptiecapaciteit (1-7 mmol/g) bij lage druk (1 bar), uitstekende structurele stabiliteit en omdat ze gemakkelijk en goedkoop kunnen zijn te maken. Zeolieten zijn ook interessant omdat het mogelijk is hun fysisch-chemische eigenschappen te modificeren en zo de kooldioxide-adsorptie te verbeteren.

Hoewel zeolieten doorgaans in poedervorm worden gesynthetiseerd en vervolgens worden gevormd tot een macroscopisch formaat door toevoeging van een inert bindmiddel, ontwikkelde Dina Boer tijdens haar promotieonderzoek een aantrekkelijk alternatief. Zij heeft verschillende macroscopische bindmiddel-vrije zeoliet beads (0.4-1.2 mm) gesynthetiseerd met behulp van een harde mal, wat resulteerde in beads met een open en toegankelijke hiërarchisch poreuze structuur die zijn onderzocht op hun toepasbaarheid bij het opwaarderen van biogas.

Dina Boer verrichtte haar promotieonderzoek bij de afdeling Producttechnologie van het Engineering and Technology institute Groningen (ENTEG) met financiering via DMT Environmental Technology en het Samenwerkingsverband Noord-Nederland (SNN).

Proefschrift: https://hdl.handle.net/11370/53c556f2-7de7-4e91-9a45-62d552b60042