Colector de dióxido de carbono anuncia nueva era contra el cambio climático

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Investigadores de la Universidad Metropolitana de Tokio, en Japón, crearon lo que dicen es el colector de dióxido de carbono más rápido de la historia. Con este invento, aseguran, se avecina una nueva era en la lucha contra las emisiones de carbono relacionadas con el cambio climático.

El nuevo sistema de captura de carbono elimina el dióxido de carbono directamente de la atmósfera “con un rendimiento sin precedentes”. Los expertos dicen que no solo quieren frenar el cambio climático, sino ir “más allá de cero” y reducir la cantidad de CO2 en la atmósfera.

Los investigadores explican que encontraron que la isoforona diamina (IPDA) en un sistema de “separación de fase líquido-sólido” elimina el dióxido de carbono, en las bajas concentraciones contenidas en la atmósfera, con una eficiencia del 99 por ciento.

Indican que el invento es el doble de rápido que los sistemas existentes y que utiliza compuestos reutilizables. De tal modo que lo nombraron un “nuevo y emocionante desarrollo para la captura directa de aire”.

La Universidad Metropolitana de Tokio comunicó: “Los efectos devastadores del cambio climático se sienten en todo el mundo. Hay una necesidad urgente de nuevas políticas, estilos de vida y tecnologías que conduzcan a la reducción de las emisiones de carbono.

“Sin embargo, muchos científicos miran más allá de un objetivo de emisiones cero. Hacia un futuro ‘más allá de cero’ en el que podamos reducir activamente la cantidad de dióxido de carbono en la atmósfera”.

dióxido de carbono
El aire atmosférico con bajas concentraciones de dióxido de carbono pasa a través de una solución acuosa de IPDA, donde el CO2 reacciona rápidamente para crear un producto sólido. Posteriormente, el CO2 se vuelve a liberar por medio de un calentamiento leve del producto, ya sea para almacenamiento o nuevas aplicaciones. (Imágenes: Universidad Metropolitana de Tokio/Zenger)

EL DESAFÍO DE LA EFICIENCIA

“El campo de la captura de carbono, la eliminación y posterior almacenamiento o conversión de dióxido de carbono, se está desarrollando rápidamente —añade—. Pero quedan obstáculos antes de que pueda desplegarse a gran escala”.

Añadieron que el mayor desafío actualmente es la eficiencia, porque hay concentraciones tan altas de dióxido de carbono en la atmósfera que su absorción puede ser bastante lenta. Esto, a su vez, hace que la “búsqueda de nuevos procesos sea de notable urgencia”.

El profesor Seiji Yamazoe, de la Universidad Metropolitana de Tokio, dirigió el equipo que desarrolló este nuevo sistema. Los investigadores participantes estudian una tecnología de captura directa de aire (DAC) conocida como separación de fase líquido-sólido.

En su comunicado, la universidad indicó: “Muchos sistemas DAC implican burbujear aire a través de un líquido, con una reacción química que ocurre entre el líquido y el dióxido de carbono. A medida que avanza la reacción, se acumula más producto de reacción en el líquido. Esto hace que las reacciones subsecuentes sean más y más lentas”.

En los últimos años, los investigadores, por ejemplo, descubrieron que algunos catalizadores sólidos, a menudo metálicos, podían convertir el CO2 en carbono sólido. Pero con frecuencia estos solo funcionan a altas temperaturas, y proporcionar ese calor requiere mucha energía y dinero. Además, las partículas de carbono se acumulan en el líquido calentado, lo que eventualmente ralentiza el proceso.

Pero la universidad agregó que los investigadores podrían haber encontrado una solución: “Los sistemas de separación de fases líquido-sólido ofrecen una solución efectiva, con la cual el producto de reacción es insoluble y sale de la solución como un sólido. No hay acumulación de producto en el líquido y la velocidad de reacción no disminuye mucho”.

LA MAGIA DE LA ISOFORONA DIAMINA

El equipo se centró en compuestos de aminas líquidas y modificó sus estructuras para optimizar su velocidad de reacción y eficiencia al momento de tratar con diversas concentraciones de dióxido de carbono en el aire.

Pudieron mejorar uno de estos compuestos, la isoforona diamina (IPDA), y descubrieron que esta podía convertir el 99 por ciento del C02 del aire en un sólido.

La universidad explicó: “De manera crucial, demostraron que el sólido disperso en la solución solo requería calentarse a 60 grados centígrados para liberar completamente el dióxido de carbono capturado, recuperando el líquido original”.

La institución agregó: “La velocidad a la que se pudo eliminar el dióxido de carbono fue al menos dos veces más rápida que la de los principales sistemas de laboratorio de captura directa de aire. Eso lo convierte en el sistema más rápido del mundo actualmente para procesar dióxido de carbono de baja concentración en el aire (400 ppm)”.

La siguiente parte de su investigación se centra en cómo usar este nuevo sistema de manera efectiva y cómo extender su uso, ya sea en aplicaciones industriales o en productos para el hogar.

La investigación, revisada por pares, se publicó en la revista académica ACS Environmental. Además del profesor Yamazoe, el estudio, titulado “Captura directa de CO2 en el aire usando un sistema de separación de fase amina líquida-ácido carbámico sólido usando diaminas con un grupo aminociclohexilo”, también lo escribieron Soichi Kikkawa, Kazushi Amamoto, Yu Fujiki, Jun Hirayama, Gen Kato, Hiroki Miura y Tetsuya Shishido. N

(Publicado en cooperación con Newsweek / Published in cooperation with Newsweek)

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