Demonstrating the Industrial-Scale Viability of MOF-based Carbon Capture
Résumé
Les structures métallo-organiques (MOF) constituent une catégorie prometteuse de matériaux poreux cristallins qui présentent une grande capacité d'absorption pour toute une série d'adsorbats, tels que H2O, CH4 et CO2. Les technologies basées sur les MOF ont toujours eu du mal à passer du stade de la recherche universitaire à celui de l'application industrielle à grande échelle, souvent en raison des limites inhérentes à la mise à l'échelle des procédés traditionnels par lots, notamment les problèmes de reproductibilité liés à l'augmentation de l'échelle de production et/ou le coût élevé de fabrication. Promethean Particles surmonte ces limites de fabrication en utilisant une approche à flux continu pour la synthèse des MOF. Notre gamme de réacteurs à flux continu exclusifs facilite la mise à l'échelle rentable de différentes synthèses MOF, tout en maintenant une qualité élevée des produits. Grâce à un prototypage rapide à l'échelle du laboratoire (synthèse g/h), des procédures de synthèse MOF évolutives sont développées afin d'utiliser des conditions de réaction douces et des matières premières peu coûteuses et abondantes à grande échelle. Notre technologie de réacteur a permis de démontrer avec succès plusieurs compositions de MOF, d'abord à l'échelle du laboratoire (g/h), puis à l'échelle pilote (kg/h), et enfin à l'échelle de la production (actuellement à des centaines de kg/h, avec une perspective d'augmentation supplémentaire). Un exemple de MOF qui a été amélioré grâce à notre processus à flux continu est basé sur une structure UTSA-16, qui sera détaillée dans cette présentation. Les réacteurs à haut débit de Promethean ont permis la production de volumes viables sur le plan industriel, facilitant ainsi la démonstration à l'échelle pilote des MOF dans des applications concrètes. Cette présentation décrira également la fabrication réussie de 50 kg de MOF UTSA-16 et sa mise en œuvre en tant qu'adsorbant dans une unité de démonstration de capture de carbone à l'échelle pilote, où il a conservé sa structure et ses performances après avoir été exposé à des gaz de combustion réels.
Bio
Le Dr Leah Matsinha est responsable R&D chez Promethean Particles, basée à Nottingham, au Royaume-Uni. Elle est titulaire d'un doctorat en chimie inorganique de l'université du Cap, en Afrique du Sud, et possède plus de 15 ans d'expérience en tant que chimiste synthétique, spécialisée dans la synthèse et la caractérisation des complexes de métaux de transition et des structures métallo-organiques (MOF). Chez Promethean Particles, elle dirige une équipe de chimistes qui se concentre sur le développement de voies de synthèse évolutives pour les MOF afin de soutenir la mise à l'échelle à l'aide des réacteurs à flux continu exclusifs de l'entreprise. Elle possède également une vaste expérience dans l'application et les essais des MOF pour le captage du dioxyde de carbone, la séparation des gaz et le stockage des gaz.