Nueva forma de capturar y reciclar CO2 de emisiones industriales
Investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), han diseñado un sistema de captura de carbono mediante una célula electroquÃmica que puede captar y liberar CO2 fácilmente.
El dispositivo funciona a temperatura ambiente y requiere menos energÃa que los sistemas convencionales de captura de carbono basados en aminas, según publican en la revista 'ACS Central Science'.
La captura de carbono es un método prometedor para ayudar a frenar el cambio climático. Con este método, el dióxido de carbono (CO2) se atrapa antes de que escape a la atmósfera, pero el proceso requiere una gran cantidad de energÃa y equipos.
Muchas industrias están recurriendo a la electrificación para ayudar a frenar las emisiones de carbono, pero esta técnica no es viable para todos los sectores. Por ejemplo, el CO2 es un subproducto natural de la fabricación de cemento y, por tanto, un importante contribuyente a las emisiones por sà solo.
El exceso de gas puede atraparse con tecnologÃas de captura de carbono, que suelen basarse en aminas para ayudar a "depurar" el contaminante uniéndose quÃmicamente a él. Pero esto también requiere mucha energÃa, calor y equipos industriales, que pueden quemar aún más combustibles fósiles en el proceso.
La propia captura de carbono podrÃa electrificarse mediante células electroquÃmicas, y estos dispositivos podrÃan alimentarse con fuentes de energÃa renovables. Por eso, Fang-Yu Kuo, Sung Eun Jerng y Betar Gallant querÃan desarrollar una célula electroquÃmica que pudiera atrapar CO2 de forma fácil y reversible con un aporte energético mÃnimo.
El equipo desarrolló primero una célula electroquÃmica capaz de capturar y liberar el carbono emitido "balanceando" cationes cargados positivamente a través de una amina lÃquida disuelta en dimetilsulfóxido.
Cuando la célula se descargaba, un fuerte catión de Lewis interactuaba con el ácido carbámico, liberando CO2 y formando la amina carbamato. Cuando el proceso se invertÃa y la célula se cargaba, el catión desaparecÃa y la célula podÃa capturar CO2 y reformar el ácido carbámico en el proceso.
Optimizaron el proceso de oscilación iónica con una combinación de iones de potasio y zinc y, en un prototipo de célula, utilizaron estos dos iones como base para el cátodo y el ánodo de la célula. Esta célula requiere menos energÃa que otras basadas en el calor y compite con otras células electroquÃmicas en los primeros experimentos.
Además, probaron la estabilidad a largo plazo del dispositivo y descubrieron que casi el 95% de su capacidad original se mantenÃa tras varios ciclos de carga y descarga, lo que demostraba que el sistema era viable.
Los investigadores afirman que este trabajo demuestra que es posible una alternativa electroquÃmica y podrÃa contribuir a que las tecnologÃas de captura y liberación continua de CO2 resulten más prácticas para aplicaciones industriales.
