Los científicos están de acuerdo en que vamos a necesitar construir máquinas para succionar carbono del cielo para evitar los peores impactos del cambio climático, pero hay una lote de desafíos para esta nueva industria en las próximas décadas, incluido descubrir cómo hacer que la tecnología sea más efectiva. Un descubrimiento de un equipo de investigadores de la Universidad de Lehigh, publicado en Science Advances el miércoles, podría hacer este proceso tres veces más productivo.
El proceso de succionar dióxido de carbono del cielo, conocido como captura directa de aire o DAC, puede parecer ciencia ficción, pero en realidad es una propuesta bastante simple. Las máquinas capturan el aire de la atmósfera, que luego pasa por filtros y adsorbentes para separar el CO2; esos filtros se calientan para liberar el CO2, y ese CO2 concentrado se almacena bajo tierra o se puede utilizar en productos.
Capturar y separar el CO2 es mucho más fácil cuando el contaminante se concentra en una fuente particular, como es el caso de la captura y el secuestro de carbono, lo que implica la instalación de filtros en fábricas, centrales eléctricas y otras infraestructuras que arrojan CO2. Filtrar el CO2 del aire normal de todos los días, por otro lado, donde el CO2 está más diluido, requiere mucha energía y mucho dinero.
Ese es un gran obstáculo para una industria que, según los científicos, será necesaria para evitar los peores impactos del calentamiento global y que apenas comienza a despegar. Hay menos de dos docenas de plantas de captura directa de aire opera actualmente en el mundo, extrayendo solo miles de toneladas de CO2 cada año a un costo elevado. A pesar de enorme inversión financiera y cultural en la tecnología, hay preguntas reales sobre qué tan escalable y eficiente será DAC.
Esta nueva investigación podría ayudar a cambiar parte de esa medida de productividad para plantas nuevas y existentes, simplemente cambiando lo que hay dentro de las máquinas. La mayoría de los procesos de captura de aire directo actualmente usar materiales a base de aminas—elaborados a partir de amoníaco— en sus procesos de filtrado. Lo que hicieron los investigadores fue agregar cobre a un sorbente a base de amina, una combinación bastante conocida en química.
G/O Media puede recibir una comisión
«Amina significa que tienen átomos de nitrógeno», dijo Arup Sengupta, profesor de ingeniería en la Universidad de Lehigh y coautor del artículo. “Nitrógeno y cobre, se aman”. Agregar cobre a la mezcla significó que el nuevo sorbente híbrido puede filtrar el CO2 tres veces más que los sorbentes existentes en el mercado, una mejora de rendimiento potencialmente revolucionaria que podría reducir significativamente los costos y mejorar la eficiencia de las plantas DAC.
“Una concentración ultrabaja [of CO2] ya no es un obstáculo para este proceso”, dijo Sengupta.
La adición de cobre le dio a este adsorbente otra ventaja: la posibilidad de almacenar CO2 en el océano además del subterráneo. Cuando el material de cobre-amina saturado de CO2 se puso en contacto con el agua de mar en el laboratorio, convirtió el CO2 capturado en lo que es esencialmente bicarbonato de sodio. En teoría, este material alcalino inofensivo podría almacenarse en el océano, abriendo un posible nuevo mecanismo de almacenamiento para el CO2 capturado. Las plantas de captura de carbono existentes en el mundo, como la planta de Climeworks en Islandia, ahora están restringidas a estar ubicadas en lugares donde hay un almacenamiento subterráneo significativo disponible; abrir el potencial para que las plantas DAC se construyan en cualquier lugar cerca de la costa amplía significativamente las posibilidades de la tecnología.
Obviamente, hay un lote de preguntas planteadas por algunas de estas investigaciones. Los océanos del mundo ya están bajo suficiente estrés, y hay una gran diferencia entre probar pequeñas muestras del material híbrido en agua de mar y verter repentinamente toneladas de bicarbonato de sodio en el océano cada año. E incluso si la resina creada por Sengupta y su equipo mejora significativamente la productividad de los sistemas DAC del mundo, todavía hay muchos grandes obstáculos que enfrenta la tecnología—y no se deshace de la cuestión de el petróleo y el gas respaldan a DAC como la solución final en lugar de reducir las emisiones ahora y dejar de usar sus productos.
Aún así, es emocionante ver nuevos avances potenciales para la tecnología DAC y ver cómo una investigación como esta podría cambiar las condiciones sobre el terreno. Sengupta dijo que su equipo buscará apoyo para probar su nuevo material a mayor escala.
“Todo funciona en el laboratorio”, se rió Sengupta. “Cuando lo sacas, es una historia diferente”.