Avaliação da modelagem de R-410A via simulação molecular

A demanda por sistemas de refrigeração eficientes coloca em pauta a necessidade de tecnologias para a recuperação e separação de misturas azeotrópicas de hidrofluorcarbonetos, como o R-410A (50% m/m de R-32 e R-125). Neste cenário, a adsorção em MOFs, especificamente o Cu-BTC, surge como uma alternativa energética viável aos processos convencionais. Este trabalho investiga a descrição termodinâmica da mistura R-410A via simulação molecular de Monte Carlo no ensemble Grande Canônico (GCMC). Inicialmente, avaliou-se o comportamento PVT da fase fluida, confrontando dados experimentais de massa específica com simulações que combinam o campo de força de Raabe (R-32) com dois modelos distintos para o R-125: Agbodekhe e Vicent-Luna. Subsequentemente, simulou-se a adsorção competitiva da mistura na estrutura do Cu-BTC, empregando o potencial SKFF para o sólido e a regra de combinação Size-Weighted para o cálculo dos parâmetros cruzados, visando quantificar a capacidade de adsorção por componente e a seletividade do material. Os resultados da fase fluida indicaram que não há distinção estatística significativa entre os campos de força testados para o R-125. Ambos os modelos apresentaram desvios relativos médios absolutos de 8% em pressões inferiores a 4 bar; contudo, para pressões superiores a este limiar, os modelos não descreveram adequadamente os dados experimentais, sugerindo limitações na representatividade. Na análise da fase adsorvida, as predições via GCMC foram comparadas aos cálculos via Teoria da Solução Adsorvida Ideal (IAST) reportados na literatura. Verificou-se uma concordância entre a simulação molecular e a IAST. Conclui-se que, a despeito dos desvios observados na fase fluida em altas pressões, a metodologia computacional empregada demonstra-se promissora para a predição do equilíbrio de adsorção multicomponente em regiões representativas.