Un equipo de investigadores de la Escuela de Ingeniería Química y Biomolecular de Georgia Tech ha dado un paso crucial en la lucha contra el cambio climático. ¿Te imaginas una técnica que capture el dióxido de carbono (CO₂) del aire de manera más eficiente y económica que las que conocemos hoy? Bueno, eso es precisamente lo que han logrado. Este innovador método, que combina la captura directa de aire (DAC) con el proceso de regasificación del gas natural licuado (GNL), aprovecha la energía fría que produce el GNL. La investigación ha sido publicada en la revista Energy & Environmental Science.
El desafío de la captura de carbono
La captura directa de aire ha sido considerada una tecnología prometedora en la lucha contra el calentamiento global. Sin embargo, su implementación ha estado limitada por los altos costos de capital y energía. A pesar de que hemos visto avances en la última década, muchas de las tecnologías existentes siguen siendo costosas y requieren grandes cantidades de energía para funcionar adecuadamente. Pero el equipo de Georgia Tech ha encontrado una solución alternativa utilizando aire extremadamente frío y materiales porosos que están ampliamente disponibles. Esto abre nuevas oportunidades para implementar el DAC de forma más accesible.
Este estudio no solo involucra a expertos de Georgia Tech, sino que también cuenta con la colaboración de investigadores del Laboratorio Nacional de Oak Ridge en Tennessee y universidades en Corea del Sur. ¿La novedad? Han logrado integrar este proceso de DAC con la regasificación de GNL, un proceso industrial que genera temperaturas extremadamente frías. En lugar de dejar escapar la energía fría del GNL, han diseñado un sistema que la utiliza para enfriar el aire, creando el entorno ideal para la captura de CO₂ con materiales llamados fisisorbentes.
Innovaciones en la captura de CO₂
Generalmente, los sistemas de DAC actuales utilizan materiales a base de aminas que se unen químicamente al CO₂, pero estas técnicas tienen limitaciones en cuanto al espacio poroso para la captura y requieren mucha energía. En cambio, los fisisorbentes presentan una mayor durabilidad y una captura más rápida de CO₂, aunque tradicionalmente han tenido problemas en condiciones cálidas y húmedas.
Lo interesante es que la investigación demostró que al enfriar el aire a temperaturas cercanas a lo criogénico, casi toda la humedad se condensa. Esto permite que los fisisorbentes tengan un rendimiento de captura de CO₂ mucho más alto, sin necesidad de costosos pasos para eliminar el agua. Según el profesor Ryan Lively de Georgia Tech, \»estamos demostrando que se puede capturar carbono a bajo costo utilizando infraestructura existente y materiales seguros y económicos\». ¿No es un avance emocionante?
Implicaciones económicas y medioambientales
El modelo económico que ha desarrollado el equipo sugiere que integrar este enfoque basado en GNL podría reducir el costo de captura de una tonelada métrica de CO₂ a tan solo 70 dólares. Esto es una disminución significativa en comparación con los más de 200 dólares que suelen costar los métodos actuales. A través de simulaciones y experimentos, han identificado materiales como Zeolita 13X y CALF-20 como los mejores fisisorbentes para este proceso, demostrando su alta efectividad en la captura de CO₂ a temperaturas de -78°C.
Además, el estudio también destaca la importancia de la ubicación para implementar sistemas de DAC. Mientras que los sistemas tradicionales funcionan mejor en entornos secos y fríos, el enfoque de Georgia Tech podría adaptarse a regiones costeras, que a menudo son templadas o húmedas. Esto podría aumentar significativamente la capacidad de captura de carbono a nivel mundial, aprovechando la infraestructura de regasificación de GNL que ya existe.
Con la creciente presión sobre gobiernos e industrias para cumplir con los objetivos de emisiones netas cero, soluciones como el DAC acoplado con GNL ofrecen un camino prometedor. Los próximos pasos para el equipo incluyen la refinación continua de materiales y diseños de sistemas para asegurar su rendimiento y durabilidad a gran escala, abriendo así un nuevo espacio para el diseño de materiales de captura de carbono. ¿Te imaginas el impacto que esto podría tener en nuestro planeta?
