[en] Additive manufacturing has progressed notably in recent years. Notably, 3D printing of ceramics has unlocked a wide variety of applications due to the ability of this methodology to form complex geometries. Among these, the use of ceramics in catalysis has had promising results in research. At the same time, ceramics such as Calcium Oxide (CaO) have been every time more in the centre of research related to the carbon capture (CC) process. This degree thesis has studied the optimal CaO-based feedstock and processing for the correct 3D printing of scaffoldings by means of the Direct Ink Writing (DIW) technique for the CC process. Parting from eggshell waste, distinct feedstocks were synthesized to achieve the maximum carbonation-calcination efficiencies while maintaining adequate chemical and mechanical stability. To reduce impurities which could negatively affect carbon capture results, an optimal cleaning method for eggshell waste was found that achieved over 98% CaO purity. To increase stability, feedstocks with inert zirconia (3Y-ZrO2) and Alumina (Al2O3) phases were made. While commercial α-Al2O3 was bought, 3Y-ZrO2 from industrial waste was used. Next, the sintering temperature of CaO-based feedstocks was determined to be 800 °C. At this temperature, several pellets of each material were synthesized were sintered and their chemical stability analysed. Finally, to maintain mechanical stability, various post-sintering treatments were carried out to try to avoid secondary reactions with atmospheric humidity at room temperature. Ultimately, CaO synthesis with a posterior incomplete carbonation had the highest chemical and mechanical stability, from which a 3D printed scaffolding was successfully manufactured.

[es] La fabricación aditiva ha evolucionado en los últimos años de forma más que notable. Entre esta, destaca la impresión 3D, que ha abierto un nuevo abanico de aplicaciones para la familia de los cerámicos debido a la posibilidad de fabricar geometrías complejas. Un claro ejemplo ha sido el uso de cerámicos en catalizadores con resultados muy favorables. Al mismo tiempo, los cerámicos centran cada vez más las investigaciones en torno a la captura de carbono (CC). Este trabajo de final de grado (TFG) ha estudiado la optimización del óxido de calcio (CaO) para ser procesado de forma correcta por impresión 3D. El objetivo de dicho estudio es poder crear estructuras de geometría compleja mediante la técnica de Direct Ink Writing (DIW, en inglés). El CaO se ha obtenido a partir de cáscara de huevo, la cual se ha podido optimizar su limpieza, llegando a purezas por encima del 98% de CaO. Para fomentar la estabilidad química y mecánica de este compuesto, se ha estudiado la adición de fases inertes de alúmina (Al2O3) y zirconia (3Y-ZrO2). La 3Y-ZrO2 utilizada provenía también de un residuo, en este caso industrial. Además, se ha encontrado que la temperatura de sinterización de los materiales basados en CaO es de 800 °C. A esta temperatura se sinterizaron varias pastillas y se analizó su estabilidad química a temperatura ambiente. También, para lograr mayor estabilidad química, se realizaron varios tratamientos tras el sinterizado, para evitar reacciones secundarias con la humedad ambiental. Como conclusión de este TFG se puede destacar que la sinterización de CaO seguida de una carburación incompleta es el tratamiento que permite obtener el material deseado con una mayor estabilidad tanto química como mecánica, y permitiendo imprimir y sinterizar piezas por la metodolgía DIW para la CC.