Ikerketa berritzaile batean, ikertzaileek hainbat bahe molekular hautsen eraginkortasuna aztertu dute kea kentzeko arloan. Ikerketak hainbat bahe molekularretan zentratu zen, besteak beste, 3A, 5A, 10X, 13X, NaY, MCM-41-Al eta MCM-41-Si, prozesu industrialetan zeharreko isuri kaltegarriak arintzeko duten potentziala identifikatzeko helburuarekin.
Lurrun-kentzea kezka kritikoa da industria askotan, batez ere tenperatura altuko eragiketak egiten dituztenetan, hala nola metalgintzan, soldaduran eta produktu kimikoen fabrikazioan. Lurrunen isurketak osasun-arrisku handiak sor ditzake langileentzat eta ingurumen-kutsaduran lagun dezake. Horregatik, inoiz baino premiazkoagoa da lurrun-kentzeko metodo eraginkorren beharra.
Bahe molekularrak poro-tamaina uniformeak dituzten material kristalinoak dira, molekulak selektiboki xurga ditzaketenak beren tamaina eta formaren arabera. Propietate berezi honek hainbat aplikaziotarako hautagai aproposak bihurtzen ditu, besteak beste, gasen bereizketa, katalisia eta, ikerketa honek iradokitzen duen bezala, kearen kentzea. Ikertzaileek bahe molekular hauts desberdinen errendimendua ebaluatu nahi izan zuten ke kaltegarriak harrapatzeko eta neutralizatzeko.
Ikerketa hautatutako bahe molekularren propietateen berrikuspen sakon batekin hasi zen. 3A eta 5A baheak, molekula txikiak xurgatzeko duten gaitasunagatik ezagunak, poro handiagoko baheekin batera probatu ziren, hala nola 10X eta 13X, gas molekula handiagoak hartu ditzaketenak. NaY bahea, zeolita mota bat, ere sartu zen bere azalera handiagatik eta ioi trukerako gaitasunengatik. Horrez gain, MCM-41 aldaerak, MCM-41-Al eta MCM-41-Si, aukeratu ziren beren egitura mesoporotsu bereziengatik, zeolita tradizionalen aldean xurgapen mekanismo desberdina eskaintzen baitute.
Fase esperimentalak bahe molekular hautsak hainbat kea sortzeko prozesuren menpe jartzea ekarri zuen, industria-inguruneetan ohikoak diren baldintzak simulatuz. Ikertzaileek bahe bakoitzaren eraginkortasuna neurtu zuten kea harrapatzeko, xurgapen-ahalmena, kea harrapatzeko tasa eta substantzia kaltegarrien aireko kontzentrazioak murrizteko eraginkortasun orokorra bezalako faktoreak aztertuz.
Aurretiazko emaitzek adierazi zuten bahe molekularren errendimendua nabarmen aldatzen zela haien konposizioaren eta egituraren arabera. 3A eta 5A baheek gaitasun ikusgarriak erakutsi zituzten ke-partikula txikiagoak xurgatzeko, eta horrek partikula finak kezkatzen diren aplikazioetarako egokiak bihurtzen ditu. Alderantziz, poro handiko baheek, batez ere 10X eta 13X baheek, bikainak izan ziren gas molekula handiagoak harrapatzeko, eta horrek iradokitzen du ke astunagoak sortzen dituzten prozesuetan erabil daitezkeela.
NaY baheak ioi-trukerako propietate bikainak erakutsi zituen, eta horrek ez zuen soilik lurruna harrapatzeko eraginkortasuna hobetu, baita konposatu toxiko batzuk neutralizatzea ere ahalbidetu zuen. Ezaugarri honek NaY hautagai itxaropentsu gisa kokatzen du material arriskutsuak lantzen dituzten industrietarako, non lurruna kentzea eta neutralizazio kimikoa ezinbestekoak diren.
MCM-41-Al eta MCM-41-Si-k, beren egitura mesoporotsu bereziekin, kea kentzeko ikuspegi desberdina eskaini zuten. Beren azalera handiak eta poro-tamaina erregulagarriek kearen osagai espezifikoen adsorzio selektiboa ahalbidetu zuten, eta horrek aukera polifazetikoak bihurtzen zituen kea kudeatzeko estrategia espezifikoetarako. Ikerketak material hauen potentziala nabarmendu zuen industria-behar desberdinetara egokitu daitezkeen iragazketa-sistema aurreratuak garatzeko.
Ikerketa aurrera joan ahala, taldeak bahe molekularren birsorkuntza-gaitasunak ere aztertu zituen. Baheen xurgapen-ahalmena erabili ondoren berreskuratzeko gaitasuna funtsezkoa da industria-inguruneetan duten aplikazio praktikorako. Ikerketak aurkitu zuen probatutako bahe gehienak eraginkortasunez birsortu zitezkeela tratamendu termikoaren bidez, eta horrek behin eta berriz erabiltzea ahalbidetzen zuela errendimendu-galera nabarmenik gabe.
Ikerketa honen ondorioak kearen aurkako errekuntza hutsa baino haratago doaz. Bahe molekular hautsen erabilera identifikatu eta optimizatuz, industriek nabarmen murriztu dezakete beren ingurumen-aztarna eta laneko segurtasuna hobetu. Emaitzek iradokitzen dute material hauek dauden kearen kudeaketa sistemetan integratzeak praktika eraginkorragoak eta iraunkorragoak ekar ditzakeela.
Ondorioz, ikerketa berritzaile honek bahe molekular hautsen potentziala argitzen du kea kentzeko agente eraginkor gisa. Beren propietate eta gaitasun bereziei esker, 3A, 5A, 10X, 13X, NaY, MCM-41-Al eta MCM-41-Si bezalako baheek irtenbide itxaropentsuak eskaintzen dizkiete prozesu industrialetan isuri kaltegarriek dakartzaten erronkei. Industriek funtzionamendu-jardunbide jasangarri eta seguruak bilatzen jarraitzen duten heinean, ikerketa honetatik lortutako ikuspegiek bidea ireki dezakete osasuna eta ingurumenaren babesa lehenesten dituzten kea kudeatzeko teknologia aurreratuen garapenerako. Ikerketa gehiago eta akademiaren eta industriaren arteko lankidetza ezinbestekoak izango dira aurkikuntza hauek aplikazio praktiko bihurtzeko, azken finean industria-paisaia garbiago eta seguruago bat lortzeko.
Argitaratze data: 2024ko abenduaren 19a
