Los sólidos cerámicos estudiados en el departamento Fisicoquímica de Materiales de la CNEA podrían utilizarse en sistemas de captura de dióxido de carbono (CO2) para los efluentes de plantas existentes.

El primer paso para ello es abordar la problemática del modelado cinético de este tipo de reacciones, que son del tipo gas-sólido, necesaria para la posterior simulación matemática de la operación y el dimensionamiento de los correspondientes reactores gas-sólido. Esto contempla múltiples aristas, desde la obtención e interpretación de datos cinéticos y termodinámicos para los sólidos preparados, hasta la conceptualización de un modelo cinético y la determinación (ajuste) de los parámetros involucrados en este, de forma tal de representar de la mejor manera posible los datos de conversión de sólido en el tiempo.

A tal fin, existe una variedad de modelos cinéticos, que no solo difieren en su grado de complejidad sino incluso en cómo se interpretan las transformaciones que ocurren en el sólido a medida que captura o libera el CO2 y como este último interacciona con el sólido.

Un grupo de modelos son los derivados de la teoría de nucleación y crecimiento, que a priori no contempla en forma explícita la interacción del reactivo gaseoso con el sólido, aunque se han propuesto alternativas en este sentido. Otro tipo son los que podemos llamar modelos fenomenológicos, que tienen en cuenta las diferentes etapas que debe atravesar el gas hasta poder reaccionar con el sólido. Dentro de estos, tenemos aquellos básicos como el del núcleo sin reaccionar, hasta otros que incorporan la influencia de parámetros estructurales y sus modificaciones con el curso de la reacción, como el modelo de granos o el de crecimiento de islas, tanto sobre granos como sobre poros.

Actualmente se están explorando este tipo de modelos en la aplicación específica a la captura de CO2, tanto empleando metasilicato de litio (Li4SiO4) como borato de litio (Li3BO3).