Un polvo amarillo inocuo, creado en un laboratorio, podría ser una nueva forma de combatir la crisis climática absorbiendo carbono del aire.
Según las primeras pruebas, sólo media libra de este material puede eliminar tanto dióxido de carbono como un árbol. Una vez que el polvo absorbe el carbono, se puede liberar para almacenarlo de forma segura o utilizarlo en procesos industriales, como carbonizar bebidas.
«Esto realmente aborda un problema importante en el campo de la tecnología y ahora nos brinda la oportunidad de ampliarlo y comenzar a usarlo», dice Omar Yaghi, químico de la Universidad de California, Berkeley. No es el primer material que absorbe carbono, pero “es un gran salto adelante” [of other compounds] en términos de durabilidad del material”.
El polvo se conoce como una estructura orgánica covalente, con fuertes enlaces químicos que extraen los gases del aire. El material es duradero y poroso y puede usarse cientos de veces, lo que lo hace superior a otros materiales utilizados para la captura de carbono.
Yaghi lleva décadas trabajando en materiales similares. Es parte de un esfuerzo más amplio para recolectar pequeñas cantidades de carbono del aire, ya sea de plantas de energía o del aire alrededor de las ciudades. La investigación de Yaghi con Zihui Zhou, un estudiante de posgrado en su laboratorio, y otros, se publicó en la revista Nature el mes pasado.
En el laboratorio, el equipo de Yaghi probó el nuevo polvo y descubrió que podía absorber y liberar carbono con éxito más de 100 veces. Se llena de carbón en aproximadamente dos horas y luego debe calentarse para liberar el gas antes de comenzar el proceso nuevamente. Sólo se requiere una temperatura de aproximadamente 120 °F para liberar el carbón; eso lo convierte en una mejora con respecto a otros métodos, que requieren una temperatura mucho más alta.
Esa característica significa que los lugares que ya producen calor adicional, como fábricas o centrales eléctricas, podrían usarlo para liberar el gas y comenzar el ciclo nuevamente. El material podría incorporarse a sistemas de captura de carbono existentes o a tecnologías futuras.
Yaghi dice que podría imaginar un futuro en el que la gente construya grandes plantas utilizando este material en cada ciudad de 1 millón de habitantes o más en todo el mundo. Tiene planes de ampliar el uso de este tipo de captura de carbono con su empresa Atoco, con sede en Irvine, California, y cree que el polvo se puede fabricar en cantidades de varias toneladas en menos de un año.
Shengqian Ma, químico de la Universidad del Norte de Texas que no participó en el nuevo trabajo, dice que esta tecnología podría cambiar las reglas del juego. «Un desafío de larga data para la captura directa de aire reside en las altas temperaturas de regeneración», afirma, y añade que el nuevo material puede reducir sustancialmente la energía necesaria para utilizar la captura directa de aire, lo que lo hace «muy novedoso» y «muy prometedor».
«Necesitamos reducir nuestras emisiones de gases de efecto invernadero y debemos hacerlo rápido», dice Farzan Kazemifar, ingeniero mecánico de la Universidad Estatal de San José que no participó en el nuevo estudio. “A corto plazo, reemplazar los grandes emisores de dióxido de carbono –como las centrales eléctricas de carbón– con electricidad renovable ofrece la reducción más rápida de las emisiones. Sin embargo, a largo plazo, en caso de que las emisiones no disminuyan al ritmo deseado, o si los efectos del calentamiento global se intensifican, es posible que tengamos que depender de tecnologías que puedan eliminar el dióxido de carbono de la atmósfera, y la captura directa de aire es una de ellas. de esas tecnologías”.
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Aún así, eliminar el carbono del aire sigue siendo difícil y, como ocurre con todos los estudios a escala de laboratorio en etapa inicial, el desafío es ampliar el sistema para estudios piloto. La concentración de dióxido de carbono, aunque está aumentando, ahora se sitúa en unas 400 partes por millón, o el 0,04%. Eso significa que cualquier tecnología para capturar el gas del aire requiere mover enormes volúmenes de aire, y eso requiere un gran consumo de electricidad para hacer funcionar los ventiladores, dice Kazemifar. “Creo que la alta intensidad energética del proceso es el principal desafío de todos [direct air capture] tecnologías”.
A algunos científicos les preocupa que las expectativas de los sistemas de captura directa de aire hayan sido demasiado optimistas. Un grupo de científicos del MIT escribió recientemente un artículo analizando los supuestos de muchos planes de estabilización climática y señalando formas en que la captura directa de aire puede ser demasiado optimista.
Ma también señala que un desafío importante al utilizar este enfoque para combatir el cambio climático reside en el alto costo de los materiales para crear sustancias que capturen carbono.
Aún así, Yaghi dice que este material puede cambiar la forma en que abordamos la eliminación de carbono. «Esto es algo en lo que hemos estado trabajando durante 15 años y que básicamente aborda algunos de los problemas persistentes», afirma. “Ahora no nos da excusa [not] empezar a pensar más seriamente en eliminar el dióxido de carbono del aire”.
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