S'ha aconseguit un avenç significatiu en els materials adsorbents amb l'optimització de la zeolita Low-Silica X (LSX), un tamís molecular de nova generació a punt de revolucionar els processos d'adsorció per oscil·lació de pressió (PSA) per a la generació d'oxigen i altres separacions de gasos.
Les zeolites tradicionals, aluminosilicats cristal·lins amb estructures de porus precises, són eines fonamentals en la separació i purificació industrials. La zeolita NaX (13X), àmpliament utilitzada, amb una relació silici-alumini (Si/Al) d'1-1,5, és un punt de referència per a l'adsorció de nitrogen de l'aire. La zeolita LXS recentment perfeccionada empeny aquest límit encara més en aconseguir una relació Si/Al tan baixa com 1,0, arribant al límit teòric de l'estructura de la zeolita X.
Aquesta composició de sílice ultrabaixa augmenta dràsticament el nombre de cations de sodi que equilibren la càrrega dins dels porus. Aquests cations creen llocs d'interacció electrostàtica més forts, millorant significativament l'afinitat del material per molècules quadrupolars com el nitrogen (N₂). En conseqüència, l'LXS demostra una capacitat d'adsorció de nitrogen i selectivitat sobre l'oxigen (O₂) notablement superiors en comparació amb el seu homòleg 13X convencional.
«LXS representa un gran avenç en la ciència dels materials per a la tecnologia d'adsorció», va dir el Dr. [Nom fictici], investigador principal de l'Advanced Materials Institute. «En maximitzar el contingut d'alumini en el marc FAU, hem dissenyat un sedàs amb la densitat més alta possible de llocs actius. Això es tradueix directament en una producció d'oxigen més eficient, oferint un potencial per a un estalvi energètic substancial i una major puresa del producte en sistemes PSA».
Les avaluacions de rendiment independents confirmen que l'oxigen produït mitjançant unitats PSA basades en LXS pot assolir pureses superiors al 95% amb taxes de recuperació millorades. Això fa que la tecnologia sigui excepcionalment atractiva per al subministrament d'oxigen mèdic a mitjana escala, instal·lacions de tractament d'aigües residuals que requereixen una aireació eficient i diversos processos metal·lúrgics i químics.
Més enllà de la producció d'oxigen, l'entorn únic ric en cations de la zeolita LXS obre vies de recerca prometedores per a altres separacions, com ara la captura de diòxid de carboni dels gasos de combustió i la purificació de corrents d'hidrogen.
Els fabricants comercials assenyalen que la síntesi de LXS, tot i que requereix un control precís, és escalable mitjançant mètodes hidrotermals establerts. El material conserva l'excel·lent resistència mecànica i l'estabilitat característiques de les zeolites sintètiques, cosa que garanteix un rendiment robust en operacions cícliques de PSA.
Es preveu que la introducció de la zeolita LXS d'alt rendiment acceleri l'adopció de la tecnologia PSA com a alternativa fiable i sota demanda a la destil·lació criogènica per al subministrament d'oxigen, contribuint a una producció de gas industrial més flexible i descentralitzada.
Sobre les zeolites:
Les zeolites són minerals microporosos que s'utilitzen habitualment com a adsorbents i catalitzadors. Les seves mides uniformes de porus els permeten separar molècules en funció de la mida i la polaritat, cosa que les fa indispensables en les indústries química, petroquímica i ambiental.
Data de publicació: 23 de gener de 2026
