Un investigador de ingeniería de la Universidad de Lehigh ha desarrollado una novedosa forma de capturar dióxido de carbono del aire y almacenarlo en el océano.
El método utiliza un filtro polimérico que contiene cobre y básicamente convierte el CO2 en bicarbonato sódico (también conocido como bicarbonato de sodio) que puede liberarse en el océano con un impacto ambiental mínimo.
El nuevo material híbrido, o filtro, se llama DeCarbonHIX, que significa descarbonización mediante material híbrido de intercambio iónico.
En un artículo publicado en la revista Science Advances, el investigador principal, Arup Sengupta, explica que el nuevo sistema demostró un aumento del 300% en la cantidad de carbono capturado en comparación con los métodos existentes de captura directa del aire.
“La crisis climática es un problema internacional”, afirma Sengupta en declaraciones a los medios. “Y creo que tenemos la responsabilidad de construir la tecnología de captura directa de aire de forma que pueda ser aplicada por personas y países de todo el mundo. Cualquiera que sepa manejar un teléfono móvil debería poder utilizar este proceso. No es una tecnología para ganar dinero. Es para salvar el mundo”.
DeCarbonHIX fue el resultado de un proyecto en curso de desalinización de aguas residuales con CO2 financiado por el Bureau of Reclamation, dependiente del Departamento de Interior de Estados Unidos. Sengupta y sus estudiantes buscaban un suministro fiable de CO2 incluso en lugares remotos. Esa búsqueda abrió el camino al campo de la captura directa en el aire, o DAC, y a la creación de DeCarbonHIX.
El investigador explicó que hay tres formas de reducir el CO2.
La primera -la acción gubernamental- puede reducir las emisiones, pero eso no solucionará lo que ya está en el aire.
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La segunda consiste en eliminarlo de las fuentes puntuales, es decir, de lugares como chimeneas y chimeneas donde se emiten grandes cantidades de dióxido de carbono.
“Lo bueno de esto es que se puede eliminar en concentraciones muy altas, pero sólo afecta a las emisiones de fuentes concretas”, explica Sengupta.
El método más novedoso se llama captura directa del aire, que, según él, “permite eliminar CO2 de cualquier sitio, incluso del patio de tu casa”.
Con la DAC, los procesos químicos extraen el CO2 de la atmósfera, tras lo cual suele almacenarse bajo tierra. Sin embargo, la tecnología está limitada por su capacidad. No puede capturar suficiente CO2 para compensar el coste energético del proceso.
“Si se captura dióxido de carbono de una chimenea en una planta, la cantidad de CO2 en el aire puede superar las 100.000 partes por millón”, señala el científico. “Con esa concentración, es fácil de eliminar. Pero, en general, el nivel de CO2 en el aire ronda las 400 partes por millón. Eso es muy alto desde el punto de vista del cambio climático, pero a efectos de eliminación, lo consideramos ultradiluido. Los materiales de filtración actuales no son capaces de recogerlo”.
Otro reto del DAC es el almacenamiento. Una vez capturado el CO2, se disuelve, se somete a presión, se licua y suele almacenarse a varios kilómetros bajo tierra. Una operación de DAC debe situarse en una zona con suficiente almacenamiento geológico y estabilidad. Un país como Japón, por ejemplo, no puede bombear CO2 bajo tierra porque la zona es propensa a los terremotos.
Una solución en el agua de mar
El método DAC de Sengupta resuelve tanto el problema de la captura como el del almacenamiento.
Para el problema de la captura, desarrolló DeCarbonHIX, un sorbente (material utilizado para absorber líquidos o gases) mecánicamente fuerte y químicamente estable que contiene cobre.
“El cobre modifica una propiedad intrínseca del material polimérico original y aumenta la capacidad de captura en un 300%”, explica. “Demostramos que para la captura directa de aire con 400 partes por millón de CO2, alcanzamos la capacidad, lo que significa que la capacidad ya no depende de cuánto dióxido de carbono haya en el aire. El filtro se saturará por completo con cualquier concentración, lo que significa que se puede realizar DAC en el patio trasero de casa, en medio del desierto o en medio del océano”.
El océano es la solución de Sengupta al problema del almacenamiento.
Su proceso DAC comienza con el soplado de aire a través del filtro para capturar CO2. Una vez que el filtro está saturado de moléculas de gas (lo que se determina midiendo la cantidad de gas que entra en el filtro frente a la que sale), se hace pasar agua de mar a través del filtro. El agua de mar convierte el dióxido de carbono en bicarbonato sódico. El bicarbonato de sodio disuelto se libera directamente en el océano.
“Y no tiene ningún impacto adverso en el océano”, dijo. “No cambia la salinidad en absoluto”.
De hecho, cree que el bicarbonato sódico, que es ligeramente alcalino, puede mejorar la salud del océano. Esto se debe a que los elevados niveles de CO2 en la atmósfera han reducido gradualmente el pH del océano, provocando su acidificación.
“El bicarbonato sódico puede invertir esa disminución del pH”, afirmó.
El investigador señaló que, al igual que los procesos DAC existentes, DeCarbonHIX también puede desorberse con agua caliente o vapor, y el CO2 puro puede recuperarse, comprimirse y almacenarse bajo tierra en depósitos geológicos.
“En realidad, este nuevo material filtrante ofrece un modo dual de desorción y secuestro”, afirmó Sengupta.
Noticia tomada de: MINING / Traducción libre del inglés por World Energy Trade
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