Descubierto un nuevo método para combatir la contaminación del aire

• Francisco María
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• • 10/09/2024 09:00
  • Actualizado: 10/09/2024 09:00

La captura de carbono es un factor clave en la lucha contra el cambio climático, ya que permite atrapar el CO2 antes de que se libere a la atmósfera. Sin embargo, los métodos tradicionales requieren grandes cantidades de energía y equipo especializado.

En muchas industrias, como la del cemento, donde el CO2 es un subproducto natural de la producción, los métodos actuales son insuficientes debido a la alta demanda energética. Sin embargo, algunas innovaciones recientes han permitido capturar dióxido de carbono incluso en las bajas concentraciones.

La amenaza del C02

El dióxido de carbono es un gas incoloro que está presente de manera natural en la atmósfera. Es producido por procesos como la respiración, la descomposición de materia orgánica y eventos naturales como incendios forestales y erupciones volcánicas.

Sin embargo, las actividades humanas, principalmente la quema de combustibles fósiles y la deforestación, han elevado significativamente las concentraciones de CO2. Este es uno de los principales gases de efecto invernadero, responsables del calentamiento global y el cambio climático.

A medida que se intensifica la lucha contra el cambio climático, se ha llegado a un consenso: la simple reducción de emisiones no será suficiente para revertir el calentamiento global.

En este contexto, la ciencia está explorando las Tecnologías de Captura y Almacenamiento de Carbono (CCS, por sus siglas en inglés). Estas permiten atrapar el CO2 ya presente en la atmósfera o el que se está emitiendo.

Un nuevo método

Un equipo de investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) ha desarrollado un sistema innovador para la captura de carbono. Está basado en una célula electroquímica. Este dispositivo se distingue por su capacidad para captar y liberar dióxido de carbono (CO2) de manera eficiente, utilizando menos energía que los sistemas convencionales.

El dispositivo funciona alternando ciclos de carga y descarga. Durante la carga, el aire o gas que contiene CO2 pasa a través de la batería, donde el dióxido de carbono es capturado por los electrodos. En la fase de descarga, el gas puro y concentrado se libera para su recolección.

La célula electroquímica fue desarrollada por Fang-Yu Kuo, Sung Eun Jerng, y Betar Gallant. Funciona moviendo cationes de carga positiva a través de una amina líquida disuelta en dimetilsulfóxido. Durante la descarga de la célula, un catión interactúa con el ácido carbámico. Esto permite la conversión del CO2 en un compuesto aprovechable.

Un sistema eficiente

El equipo optimizó el proceso mediante el uso de una combinación de iones de potasio y zinc, que sirvieron como base para el cátodo y el ánodo de la célula. Este diseño ha demostrado ser más eficiente en el consumo de energía que otros sistemas basados en calor. Sus resultados iniciales son muy prometedores.

En experimentos de laboratorio, el sistema fue capaz de soportar al menos 7.000 ciclos de carga y descarga con una pérdida de eficiencia del 30%. Los investigadores estiman que, con mejoras adicionales, la tecnología podría alcanzar entre 20.000 y 50.000 ciclos.

Además, en pruebas de estabilidad a largo plazo, el dispositivo mantuvo casi el 95% de su capacidad original después de varios ciclos de carga y descarga. Esto confirma su viabilidad para aplicaciones industriales.

Grandes perspectivas

El nuevo dispositivo desarrollado por los investigadores del MIT podría representar una solución sostenible. Este sistema puede ser alimentado por fuentes de energía renovables.

Los investigadores consideran que este avance podría hacer que las tecnologías de captura y liberación de CO2 sean más prácticas y sostenibles en diversas industrias. Esto contribuiría de manera significativa a los esfuerzos globales por reducir las emisiones de gases de efecto invernadero.

Los científicos fundaron una empresa llamada Verdox con el objetivo de comercializar este proceso. Tienen planes para desarrollar una planta a escala piloto en los próximos años. Según Sahag Voskian, escalar el sistema es un proceso simple: “Si se necesita más capacidad, solo se deben agregar más electrodos”, señaló a varios medios de comunicación.

Nanomateriales

Este revolucionario método se basa en el uso de nanomateriales, pequeñas partículas con propiedades únicas que pueden ayudar a eliminar los contaminantes del aire de forma más eficiente que los métodos tradicionales. Estos nanomateriales actúan como catalizadores, acelerando las reacciones químicas que convierten los contaminantes en sustancias menos nocivas.

Uno de los principales beneficios de este método es su versatilidad. Los nanomateriales pueden ser diseñados para capturar una amplia gama de contaminantes, incluyendo dióxido de carbono, óxidos de nitrógeno y compuestos orgánicos volátiles. Además, estos materiales pueden ser utilizados en diferentes tipos de filtros y purificadores de aire, lo que los hace ideales para su aplicación en entornos urbanos, industriales y domésticos.

Otro aspecto destacado de este nuevo método es su sostenibilidad. A diferencia de otros sistemas de purificación de aire que requieren el uso de productos químicos nocivos o grandes cantidades de energía, los nanomateriales son respetuosos con el medio ambiente y pueden ser producidos de manera más eficiente y económica. Esto los convierte en una opción atractiva para combatir la contaminación del aire a largo plazo.

A pesar de los obstáculos, los resultados preliminares son alentadores y sugieren que los nanomateriales podrían ser una herramienta clave en la lucha contra la contaminación del aire en el futuro.

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