Combatiendo el cambio climático: Científicos convierten el dióxido de carbono de nuevo en carbón

Un equipo de investigación dirigido por el Instituto Real de Tecnología de Melbourne (RMIT), en Australia, ha desarrollado una nueva técnica que permite convertir eficientemente el dióxido de carbono de un gas en partículas sólidas de carbón.

Publicada en la revista Nature Communications, la investigación ofrece una ruta alternativa para eliminar de manera segura y permanente los gases de efecto invernadero de nuestra atmósfera.

Las tecnologías actuales para la captura y almacenamiento de carbono se centran en comprimir el CO2 en una forma líquida. Luego es transportado a un sitio adecuado para inyectarlo bajo tierra.

Pero el uso de esta técnica se ha visto obstaculizada por los desafíos de ingeniería. También por los problemas relacionados con la viabilidad económica. Igualmente, existe preocupación ambiental por las posibles fugas de los sitios de almacenamiento.

Un enfoque más sostenible

El investigador de RMIT, Dr. Torben Daeneke, dijo que convertir el CO2 en un sólido podría ser un enfoque más sostenible.

«Convertir el dióxido de carbono en carbón y enterrarlo nuevamente en el suelo es un poco como rebobinar el reloj de emisiones». Así lo explicó Daeneke, miembro del Consejo de Investigación de Australia.

“Hasta la fecha, el CO2 solo se ha convertido en un sólido a temperaturas extremadamente altas, lo que lo hace industrialmente inviable.

«Al utilizar metales líquidos como catalizador, hemos demostrado que es posible convertir el gas en carbono a temperatura ambiente, en un proceso que es eficiente y escalable».

«Si bien es necesario realizar más investigaciones, es un primer paso crucial para entregar un almacenamiento sólido de carbono«.

Cómo funciona la conversión de dióxido de carbono en carbón

La autora principal del programa es la Dra. Dorna Esrafilzadeh, investigadora adjunta de la Vicerrectora de la Escuela de Ingeniería de RMIT. La especialista desarrolló la técnica electroquímica para capturar y convertir el CO2 atmosférico en carbono sólido almacenable.

Para transformar el dióxido de carbono en carbón, los investigadores diseñaron un catalizador de metal líquido. Éste tiene propiedades de superficie específicas que lo hacen extremadamente eficiente en la conducción de electricidad. Al mismo tiempo, activaba químicamente la superficie.

El dióxido de carbono se disuelve en un vaso lleno de líquido electrolítico y una pequeña cantidad de metal líquido. Luego se carga con una corriente eléctrica.

El CO2 se convierte lentamente en escamas sólidas de carbono. Éstas se separan naturalmente de la superficie del metal líquido. Ello permite la producción continua de sólidos carbonosos.

Esrafilzadeh dijo que el carbono producido también podría usarse como un electrodo.

Mayores beneficios

«Un beneficio adicional del proceso es que el carbón puede contener la carga eléctrica, convirtiéndose en un superconductor, por lo que podría potencialmente ser utilizado como un componente en futuros vehículos».

«El proceso también produce combustible sintético como subproducto, que también podría tener aplicaciones industriales».

La investigación se llevó a cabo en el Centro de Investigación MicroNano de RMIT y en el Centro de Microscopía y Microanálisis de RMIT. Contó  con el apoyo del Centro de Investigación Australiana del Consejo para Tecnologías Futuras de Electrónica de Bajo Consumo de Energía (FLEET) y el Centro de Excelencia para la Ciencia de los Electromateriales (ACES).

El proyecto tuvo la colaboración de investigadores de Alemania (Universidad de Munster), China (Universidad de Aeronáutica y Astronáutica de Nanjing), Estados Unidos (Universidad Estatal de Carolina del Norte) y Australia (UNSW, Universidad de Wollongong, Universidad de Monash, QUT).

Con esta nueva tecnología, se puede eliminar de manera segura y permanente los gases de efecto invernadero. De esta manera, se ayudaría a combatir el calentamiento global.

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