Käesolev projekt on suunatud gaaside segu adsorptsiooni uurimisele mikropoorsetes kristalsetes materjalides. Arendatav meetod põhineb adsorptsiooni energiate arvutamisel kvantkeemiliste ab initio meetoditega, võtab arvesse adsorptsiooni tsentrite heterogeensust ning adsorbaat-adsorbaat interaktsioone. Adsorbeerund faasi koostise kindlaks tegemine erinevatel temperatuuridel ja rõhkude vahemikus võimaldab leida parimad tingimused gaaside eraldamiseks ja hindamaks uuritud materjali sobivust tööstuslikuks rakenduseks. Peamisteks uuritavateks gaaside segudeks on valitud põlemisgaaside, süsinikdioksiidi ja lämmastiku, eraldamine ning maagaasi puhastamine süsinikdioksiidist. Tööstuslikul rakendamisel võimaldab arendatav meetod vähendada gaaside eraldamise energiakulu ja maksumust. Süsinikdioksiidi efektiivsem eraldamine võimaldab loodusressursse säästlikumalt kasutada, vähendada keskkonda saastavate tootmisjääkide hulka, parandada õhu kvaliteeti ja selle kaudu ka inimeste tervist.
The project aims at improved description of multicomponent gas mixture adsorption in microporous crystals with heterogeneous adsorption sites. The developed method will rely on calculation of adsorption energies with chemical accuracy and it will include lateral interaction energies between all adsorbed molecules. It will give fundamental knowledge about the composition of adsorbed phase and its dependence on the composition of the gas phase mixture at wide range of adsorption conditions (pressure and temperature). This makes it possible to determine the optimal conditions for gas mixture separations and make judgments if the material has a potential for commercialisation. The main focus will be CO2 separation from flue gas for CCS and purification of natural gas from CO2 for natural and biogas upgrade. Industrial application of the method has the potential of significantly reducing the energy consumption and cost of gas separation.