Los investigadores han desarrollado un reactor que extrae dióxido de carbono directamente del aire y lo convierte en combustible sostenible, utilizando la luz solar como fuente de energía.
Los investigadores, de la Universidad de Cambridge, dicen que su reactor de energía solar podría usarse para fabricar combustible para alimentar automóviles y aviones, o los muchos productos químicos y farmacéuticos en los que confiamos. También podría usarse para generar combustible en ubicaciones remotas o fuera de la red.
Podemos construir una economía circular y sostenible – si tenemos la voluntad política de hacerlo. Erwin Reisner
A diferencia de la mayoría de las tecnologías de captura de carbono, el reactor desarrollado por los investigadores de Cambridge no requiere energía basada en combustibles fósiles, o el transporte y almacenamiento de dióxido de carbono, sino que convierte el CO2 atmosférico en algo útil utilizando la luz solar. El resultados se informan en la revista Naturaleza Energía.
Carbon Capture and Storage (CCS) ha sido promocionado como una posible solución a la crisis climática, y recientemente ha recibido £22 mil millones en fondos del gobierno del Reino Unido. Sin embargo, la CAC consume mucha energía y existe preocupación sobre la seguridad a largo plazo del almacenamiento de CO2 presurizado en el subsuelo, aunque actualmente se están llevando a cabo estudios de seguridad.
“Aparte del gasto y la intensidad energética, CCS proporciona una excusa para seguir quemando combustibles fósiles, que es lo que causó la crisis climática en primer lugar,” dijo el profesor Erwin Reisner, quien dirigió la investigación. “CCS también es un proceso no circular, ya que el CO2 presurizado se almacena, en el mejor de los casos, bajo tierra indefinidamente, donde no sirve para nadie.”
“¿Qué pasa si en lugar de bombear el dióxido de carbono bajo tierra, hicimos algo útil a partir de él?” dijo el primer autor, el Dr. Sayan Kar, del Departamento de Química Yusuf Hamied de Cambridge, en Cambridge. “CO2 es un gas de efecto invernadero dañino, pero también se puede convertir en productos químicos útiles sin contribuir al calentamiento global.”
El enfoque de Grupo de investigación reisnerings es el desarrollo de dispositivos que convierten los residuos, el agua y el aire en combustibles prácticos y productos químicos. Estos dispositivos se inspiran en la fotosíntesis: el proceso por el cual las plantas convierten la luz solar en alimentos. Los dispositivos no usan energía exterior: sin cables, sin baterías – todo lo que necesitan es la energía del sol.
El sistema más nuevo del equipo toma CO2 directamente del aire y lo convierte en gas de síntesis: un intermediario clave en la producción de muchos productos químicos y productos farmacéuticos. Los investigadores dicen que su enfoque, que no requiere ningún transporte o almacenamiento, es mucho más fácil de escalar que los dispositivos solares anteriores.
El dispositivo, un reactor de flujo alimentado por energía solar, utiliza filtros especializados para tomar CO2 del aire por la noche, como la forma en que una esponja absorbe agua. Cuando sale el sol, la luz solar calienta el CO2 capturado, absorbiendo la radiación infrarroja y un polvo semiconductor absorbe la radiación ultravioleta para iniciar una reacción química que convierte el CO2 capturado en gas de síntesis solar. Un espejo en el reactor concentra la luz solar, haciendo que el proceso sea más eficiente.
Los investigadores están trabajando actualmente en la conversión del gas de síntesis solar en combustibles líquidos, que podrían usarse para alimentar automóviles, aviones y más – sin agregar más CO2 a la atmósfera.
“Si hiciéramos estos dispositivos a escala, podrían resolver dos problemas a la vez: eliminar el CO2 de la atmósfera y crear una alternativa limpia a los combustibles fósiles,” dijo Kar. “CO2 es visto como un producto de desecho dañino, pero también es una oportunidad.”
Los investigadores dicen que una oportunidad particularmente prometedora es en el sector químico y farmacéutico, donde el gas de síntesis se puede convertir en muchos de los productos en los que confiamos todos los días, sin contribuir al cambio climático. Están construyendo una versión a mayor escala del reactor y esperan comenzar las pruebas en la primavera.
Si se amplía, los investigadores dicen que su reactor podría usarse de manera descentralizada, de modo que los individuos podrían generar teóricamente su propio combustible, lo que sería útil en ubicaciones remotas o fuera de la red.
“En lugar de continuar desenterrando y quemando combustibles fósiles para producir los productos en los que hemos llegado a confiar, podemos obtener todo el CO2 que necesitamos directamente del aire y reutilizarlo,” dijo Reisner. “Podemos construir una economía circular y sostenible – si tenemos la voluntad política de hacerlo.”
La tecnología se está comercializando con el apoyo de Cambridge Enterprise, el brazo de comercialización de University University. La investigación fue apoyada en parte por UK Research and Innovation (UKRI), el Consejo Europeo de Investigación, la Real Academia de Ingeniería y el Cambridge Trust. Erwin Reisner es miembro de St Johns College, Cambridge. Universidad de Cambridge News. Traducido al español
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