Estudo teórico da captura de CO2 por líquidos iônicos

Abstract

Desde a revolução industrial, a quantidade de gases poluentes emitidos para a atmosfera tem sido exorbitante, dentre os quais o CO2. A fim de reduzir essa situação, pesquisadores têm desenvolvido tecnologias para a captura e reutilização desses gases. Nesse trabalho, foi realizado um estudo para verificar a taxa de captura de CO2 utilizando os Líquidos Iônicos (LIs) constituído de uma parte experimental e outra teórica. Na parte experimental verificou-se o potencial de captura do LI BmimCl. Na parte teórica foi utilizada a Dinâmica Molecular para simular a interação do CO2 com o BmimCl, BmimBr e o Bmim[PF6] utilizando o programa Gromacs com o campo de força OPLS-AA para a descrição das interações coulômbicas e de Lennard-Jones. Observou-se que os LIs possuem a capacidade de capturar CO2. Os valores de massa específica (densidade) encontrados coincidem com os da literatura. No entanto, o valor de viscosidade para o BmimCl não correspondeu ao valor encontrado na literatura. A partir dos valores de Δ𝐻̅, Δ𝐺̅ e Δ𝑆̅ infere-se que o Bmim[PF6] tem o maior potencial de captura. Analisando os potenciais de interações coulômbicas e do tipo Lennard-Jones concluiu-se que apesar do cátion possuir uma maior interação com o CO2, a escolha correta do ânion é a que irá proporcionar uma maior captura de CO2 visto que os valores das interações mudaram consideravelmente para cada cátion a depender no contra-íon. Além disso, foram calculados os valores da constante dielétrica. O LI na presença de CO2 aumentou a constante dielétrica e consequentemente a condutividade devido à mudança do momento dipolo do CO2.