Desarrollan un nuevo método que convierte el CO2 capturado en materia prima útil

Ingenieros del Instituto de Tecnología de Georgia han desarrollado un proceso que transforma el dióxido de carbono extraído del aire en una materia prima útil, utilizada en la producción de nuevos plásticos, productos químicos y combustibles. Este avance no solo reduce significativamente el costo y la energía requerida para los sistemas de captura directa de aire (DAC, por sus siglas en inglés), sino que también mejora su eficiencia económica, un aspecto vital en la batalla contra el calentamiento global.

El corazón de esta innovación radica en un nuevo tipo de catalizador y un diseño de reactor electroquímico desarrollado por el equipo de la investigadora principal, Marta Hatzell, junto con sus colegas de la Escuela de Ingeniería Mecánica George W. Woodruff y la Escuela de Ingeniería Química y Biomolecular. Este método, considerado uno de los más eficientes de su tipo hasta la fecha, permite la producción de gas de monóxido de carbono (CO) a partir del CO2 capturado, de una manera que combina dos etapas en una sola, lo que reduce drásticamente tanto los costos como el consumo de energía.

Ahorro

El proceso DAC tradicionalmente implica la extracción de dióxido de carbono del aire mediante productos químicos o materiales especializados. Sin embargo, la liberación del carbono capturado para su almacenamiento subterráneo o su reutilización productiva suele ser un proceso costoso y energéticamente intensivo. El enfoque del equipo de Hatzell utiliza una solución alcalina líquida llamada KOH para capturar el carbono, pero elimina la necesidad de separar los bicarbonatos, un paso que normalmente consume una gran cantidad de recursos.

Trabajando en colaboración con el laboratorio de Jihun Oh en el Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea, los investigadores desarrollaron un nuevo catalizador a base de níquel y lo combinaron con electrodos de membrana bipolar. Esta configuración única utiliza electricidad para extraer el CO2 de los bicarbonatos justo al lado del catalizador, convirtiéndolo en gas de monóxido de carbono de manera eficiente y económica.

Según Carlos Fernández, uno de los miembros del equipo, este método permite un ahorro de aproximadamente el 90% en energía durante el proceso de captura y reduce el costo de capital en alrededor del 50%. Además, la eficiencia en la utilización del CO2 es notablemente alta, alcanzando casi el 70%, en comparación con el 35% de los sistemas convencionales de fase gaseosa.

Versatilidad

Uno de los aspectos más prometedores de esta tecnología es su versatilidad en la producción de una amplia gama de productos útiles. El monóxido de carbono resultante puede servir como materia prima para la fabricación de plásticos, productos químicos industriales clave como el etileno e incluso podría contribuir a la producción de combustibles para aviones.

El equipo ahora se enfoca en establecer conexiones con la industria para llevar esta tecnología innovadora del laboratorio al mercado. Con el potencial de hacer una contribución significativa a la lucha contra el cambio climático, este avance marca un paso importante hacia un futuro más sostenible y menos dependiente de los combustibles fósiles.

"Este desarrollo representa una oportunidad única para acelerar nuestra transición hacia una economía baja en carbono", ha dichoFernández. "El monóxido de carbono es una base esencial para una amplia gama de productos químicos, lo que lo convierte en una opción ideal para la reutilización de CO2 y la mitigación del cambio climático" concluye.