La Unió Europea ha concedit a l’Institut de Materials Avançats de la Universitat Jaume I de Castelló una ajuda Marie Sklodowska-Curie dins de la convocatòria MSCA-IF-2020-Standard European Fellowships per al desenvolupament del projecte 3DPILcat, una iniciativa que estudiarà la captura i valorització eficient de CO2 amb reactors catalítics impresos en 3D, dirigida per l'investigador del programa CIDEGENT i professor de Física Víctor Sans.
L’ajuda concedida per l’organisme europeu permetrà incorporar a l’INAM la doctora Marcileia Zanatta, procedent de l’Institut de Nanoestructures, Nanomodelatge i Nanofabricació (i3N) del Departament de Ciència dels Materials de CENIMAT, adscrit a la Universitat Nova de Lisboa (Portugal).
El diòxid de carboni (CO2) és el principal gas hivernacle d’origen humà i constitueix una font de carboni renovable abundant en la natura. Aconseguir processos sostenibles per a la seua captura i utilització (CCU) és un dels desafiaments contra el canvi climàtic. Encara que recentment hi ha resultats favorables sobre l’activació de CO2, falta una solució viable amb aplicabilitat industrial a causa de l'enorme dificultat per a capturar-lo i transformar-lo en productes de valor afegit.
La integració de disseny de materials adsorbents i catalítics, impressió en 3D i enginyeria de reactors químics ofereixen qualitats òptimes per a capturar i activar la transformació de CO2 en condicions suaus de pressió i temperatura que mostren un gran potencial per a superar les actuals limitacions. Les tècniques d’impressió 3D es presenten com un mètode versàtil per a fabricar dispositius de flux catalític amb potencial d’ampliació, ateses les seues característiques simples, flexibles i adaptables a les condicions del sistema.
La combinació de materials dissenyats per a CCU amb arquitectures dissenyades digitalment i fabricades a partir de metodologia 3DP (tècniques d’impressió 3D) donarà com a resultat dispositius que actuaran com a reactors de flux intel·ligent altament actius, selectius i reciclables. Tot el cos dels dispositius estructurats actuarà com a agents adsorbents i catalítics emprant condicions de flux i per lots.
Els materials desenvolupats estan relacionats amb polímers iònics que poden ser dissenyats a escala molecular i macroscòpica per a interaccionar de forma òptima amb el CO2. Aquests materials tenen alt potencial per a fabricar estructures multifuncionals 3D, amb capacitats catalítiques i d’adsorció úniques i sinèrgiques. L’elecció del material, l’arquitectura del reactor i la natura dels catalitzadors juguen un paper decisiu en la captura i ús eficient del diòxid de carboni (CCU).
El projecte 3DPILcat desplegarà un protocol summament eficient, configurable, verd i escalable per a l’elaboració de dispositius catalítics a mida i estructurats per a la captura i utilització eficient del diòxid de carboni. Els catalitzadors desenvolupats tindran propietats favorables per a capturar CO₂ a baixa pressió i temperatura, i el transformaran en carbonats cíclics, amb aplicacions com a electròlits per a bateries, precursors de polímers, dissolvents, etc. Aquest projecte està perfectament alineat amb les línies estratègiques de l’UJI, regionals, nacionals i amb el «Green Deal» de la UE.