El gas metano liberado de los vertederos ha sido durante mucho tiempo un tema de interés para las energías alternativas. Un problema sin embargo, es que los gases de vertedero contienen numerosos contaminantes, tales como metilsiloxanos volátiles, cuyos depósitos de sílice ponen un desgaste adicional en los generadores de gas natural cuando se queman. Un grupo ha demostrado una nueva aplicación prometedora de la tecnología del plasma capaz de eliminar dichos compuestos.

Investigadores de la Universidad de Carolina del Sur en Columbia han demostrado un dispositivo de plasma experimental capaz de limpiar muestras de gas de D4, uno de los siloxanos más comunes. Basándose en una técnica para crear plasma llamada descarga de barrera dieléctrica, el grupo pudo reducir significativamente la cantidad de muestras D4 después de tratarlas con un plasma a base de helio.

Los hallazgos apuntan a una nueva solución potencial para acomodar el gas de vertedero rico en siloxanos. Se presentarán en la 71.a Conferencia Anual de Electrónica Gaseosa de la Sociedad Estadounidense de Física y en la 60.a reunión anual de la División de Física del Plasma de APS, que se lleva a cabo del 5 al 9 de noviembre en el Centro de Convenciones de Oregon en Portland.

"Esta es la primera vez que se utiliza una descarga de barrera dieléctrica para eliminar compuestos de silicato orgánicos volátiles, "dijo Malik Tahiyat, uno de los investigadores involucrados en el estudio. "En nuestro caso, no hay que esperar para retirarlo o el material que debe desecharse después de un tiempo determinado ".

Los silicatos erosionan los motores que impulsan la producción de electricidad de gas natural, requiriendo un mantenimiento extra costoso. La mayoría de los métodos actuales para eliminarlos del metano de combustión más limpia, como filtros de carbón y gel de sílice, sufren de un rendimiento reducido y su reutilización puede resultar costosa.

El grupo creó un plasma de descarga de barrera dieléctrica para hacer inerte el D4 polimerizándolo fuera de la fase gaseosa. Se burbujeó gas helio a través de siloxano líquido, que luego pasa a través de un reactor de plasma de descarga de barrera dieléctrica tubular.

Las muestras que fueron tratadas con descargas eléctricas se compararon con muestras que no lo fueron. Se utilizaron técnicas de cromatografía de gases-espectrometría de masas y resonancia magnética nuclear para evaluar la cantidad e identidad de los productos de las reacciones del plasma.

Dependiendo de cuánto tiempo estuvo expuesto el helio con D4 al plasma, hasta el 85 por ciento del D4 se convirtió en depósitos removibles de compuestos de sílice, confirmando que se eliminó el silicio de la mezcla de gases.

"Nuestros hallazgos han demostrado que el plasma puede eliminar el siloxano con éxito, "dijo Shamia Hoque, otro investigador involucrado en el estudio. "Cuando se quita, sale en una forma que no volvería a entrar en el suministro de residuos, algo que es un problema con los otros enfoques ".

Tanvir Farouk, un tercer investigador involucrado en el estudio, dijo que el grupo espera mejorar el sistema basado en laboratorio con la esperanza de algún día escalarlo a un producto comercialmente viable.