Polymeric membranes for CO2 separation

Ghasem, Nayef

doi:10.1016/b978-0-12-819657-1.00014-1

Cited by 3 publications

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“…This technique is extensively used compared with other methods due to its simplicity and ease of establishment, efficient energy consumption, and more economical appearance. , This is also used as a main practical technique for the separation of other ingredients such as N 2 and O 2 from atmosphere. In such process, the membrane is the most important part of the separator, which can be made from a single polymer, , composite polymer, − ceramic, − carbon, metal-based mineral, or metal–organic framework membrane stacked on mechanical supports (Figure d).…”

Section: Co2 Capture and Separationmentioning

confidence: 99%

Review on CO₂ Management: From CO₂ Sources, Capture, and Conversion to Future Perspectives of Gas-Phase Electrochemical Conversion and Utilization

Navaee,

Salimi

2024

Energy Fuels

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Fossil organic chemicals are the main resources for both energy demands and industrial organic chemistry. Burning or decomposing of these materials releases carbon dioxide (CO 2 ) and carbon monoxide (CO), causing global environmental changes. This issue is the main concern related to the current earth situation. It could be a critical task that excess CO 2 be captured and converted into the original resources. In this overview, CO 2 origin and withdrawing mechanism and the thermodynamics, kinetics, and pathway of the CO 2 reduction reaction are summarized, and then the methods of CO 2 reduction are briefly compared with respect to commercialization capability. Electrochemistry is known as a green and cost-effective technique, which motivates many chemical reactions in technological areas. Conversion of CO 2 into the intrinsic chemicals assisted by electrochemistry is an imperative subject in terms of both energy demand and greenhouse gas control. However, some drawbacks such as less dissolution of CO 2 gas in aqueous electrolytes and low selectivity of products decrease the efficiency of CO 2 recycling by use of electrochemical procedures. Next, recent trends in development of electrocatalysts and various factors in electrochemical reduction are reviewed. After that, challenges in liquid-phase CO 2 reduction and insights into gasphase CO 2 reduction assisted by electrochemical gas diffusion electrode (GDE) are summarized. Taking into account technoeconomic analysis, the future of GDE in electrochemical CO 2 conversion and the development of new advanced procedures toward improving selectivity and stability with high faradaic efficiency are discussed. Finally, a brief discussion about Li/CO 2 batteries and H 2 /CO 2 fuel cells combined with CO 2 /H 2 O electrolysis cells as a future of CO 2 management and utilization are presented.

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Section: Co2 Capture and Separationmentioning

confidence: 99%

Review on CO₂ Management: From CO₂ Sources, Capture, and Conversion to Future Perspectives of Gas-Phase Electrochemical Conversion and Utilization

Navaee,

Salimi

2024

Energy Fuels

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“…One of the common techniques for CO 2 removal is via chemical absorption system where the reversible chemical reactions occurred conveniently at low temperatures and high pressure. 3 Since decades ago, aqueous alkanolamine solutions such as monoethanolamine (MEA) and diethanolamine (DEA) were extensively used due to their low cost, safe to handle and accessibility. 3,4 However, the utilization of alkanolamine solutions is limited to their highly volatile and corrosive properties, in addition to their high energy consumption for absorbent regeneration process.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

“…3 Since decades ago, aqueous alkanolamine solutions such as monoethanolamine (MEA) and diethanolamine (DEA) were extensively used due to their low cost, safe to handle and accessibility. 3,4 However, the utilization of alkanolamine solutions is limited to their highly volatile and corrosive properties, in addition to their high energy consumption for absorbent regeneration process. 5 Dawson and co-workers also reported the loss of small amount of DEA due to its volatile property which likely leads to the pipeline corrosion issue.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Synthesis and characterization of ammonium-based protic ionic liquids for carbon dioxide absorption

Ab Rahim,

Yunus,

Jaffar

et al. 2023

RSC Adv.

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“…According to Ghasem et al [265] the membrane technology offer a larger interfacial area while being significantly smaller and lighter than traditional CO 2 absorption towers, resulting in cost savings. Furthermore, their design promotes straightforward, linear scaling-up.…”

Section: Gas Separation Systemmentioning

confidence: 99%

Avaliação dos processos de conversão de CO2 em produtos de valor agregado.

Pacheco

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A perspectiva do dióxido de carbono (CO 2 ) de ser considerado um resíduo para se tornar um recurso valioso com potencial como fonte de carbono e alternativa aos combustíveis fósseis é explorada nesse trabalho. A Utilização do Dióxido de Carbono (UDC) concentra-se em avançar além das tecnologias de captura e armazenamento de carbono, as estratégias para reciclar o CO 2 em vetores de energia e intermediários químicos, e avaliar o potencial de produtos derivados do CO 2 . Ao utilizar o CO 2 como base de carbono, produtos químicos podem ser produzidos com custos competitivos e impacto ambiental reduzido. A adoção de matérias-primas alternativas, como CO 2 , pode trazer mudanças disruptivas para a indústria. O CO 2 pode ser integrado à indústria química existente por meio de produtos químicos fundamentais, como metanol, ou como uma possível base de carbono C 1 . Ao avaliar uma tecnologia de UDC, fatores como potencial de redução de emissões, restrições termodinâmicas e viabilidade comercial devem ser considerados. Para enfrentar o desafio de avaliar tecnologias de utilização de CO 2 e identificar produtos promissores, uma abordagem sistemática utilizando uma análise de decisão multicritério foi desenvolvida. Critérios específicos para a conversão do dióxido de carbono são estabelecidos, e uma avaliação em três níveis é aplicada para selecionar os produtos mais adequados com base na viabilidade econômica, maturidade tecnológica e relevância científica. Carbonato de dimetila, éter dimetílico e ácido acético são identificados como produtos favoráveis, com recomendação de estudos de projeto de processo. Um processo inovador para a produção de ácido acético a partir do CO 2 usando a rota de hidrocarboxilação do metanol foi desenvolvida, incorporando ajustes nas matérias-primas, faixas de temperatura, pressão e unidades de separação eficientes. O estudo contribui para o campo de síntese de processo para a conversão do CO 2 em produtos de alto valor agregado, abordando a escassez de dados literários sobre os processos de produção de ácido acético. Além disso, uma avaliação da conversão de CO 2 em metanol e éter dimetílico foi conduzida. É proposto um framework para otimizar as plantas químicas, considerando tanto o custo anualizado total quanto as emissões de CO 2 resultantes do uso de utilidades. Modelos simplificados, como redes neurais, representaram com precisão o comportamento da planta, possibilitando uma otimização eficiente. Os esforços de otimização de processos têm produzido resultados positivos tanto do ponto de vista econômico quanto ambiental. A redução no custo total anualizado demonstra maior eficiência financeira, enquanto a diminuição nas emissões de CO 2,eq significa um passo em direção à sustentabilidade. No geral, este trabalho apresenta avaliações importantes sobre a utilização de CO 2 como um recurso, otimizando a planta química e direcionando a indústria para práticas mais sustentáveis e eficientes. Mais pesquisas nessas áreas contribuirão para uma economia mais sustentável e circular.

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Polymeric membranes for CO2 separation

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