De acuerdo a la AIE, actualmente hay 18 plantas de captura directa de aire en funcionamiento en todo el mundo. Están ubicados en Europa, Canadá o los EE. UU., y la mayoría de ellos usan el CO2 con fines comerciales, y algunos lo almacenan para toda la eternidad. La captura directa de aire (DAC) es una tecnología controvertida, y los opositores citan su alto costo y uso de energía. De hecho, cuando considera la cantidad de CO2 en la atmósfera en relación con la cantidad que cualquier planta DAC particular person, o muchas de ellas colectivamente, puede capturar, y lo compara con su costo, parece un poco tonto incluso intentarlo.
Pero dada la falta de otras grandes opciones disponibles para evitar que el planeta estalle en llamas, tanto el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático y el Agencia Internacional de Energía digamos que no deberíamos descartar DAC todavía; por el contrario, deberíamos intentar encontrar formas de reducir sus costos y aumentar su eficiencia. Un equipo de la Universidad de Lehigh y la Universidad de Tianjin ha logrado uno de esos avances al desarrollar un materials que, según dicen, puede capturar tres veces más carbono que los que se usan actualmente.
Descrito en un artículo publicado hoy en Avances de la cienciael materials podría hacer que DAC sea una tecnología mucho más viable al eliminar algunos de sus obstáculos financieros y prácticos, cube el equipo.
Muchas de las plantas de captura de carbono que están actualmente operativas o en construcción (incluida la de Islandia orca y Mamut y de Wyoming proyecto bisonte) usan tecnología DAC sólida: bloques de ventiladores empujan el aire a través de filtros adsorbentes que se unen químicamente con CO2. Los filtros deben calentarse y colocarse al vacío para liberar el CO2, que luego debe comprimirse a una presión extremadamente alta.
Estos últimos pasos son los que impulsan el uso de energía y los costos de la captura de carbono tan altos. El CO2 en la atmósfera terrestre está muy diluido; según los autores del artículo, su concentración promedio es de unas 400 partes por millón. Eso significa que se necesita soplar una gran cantidad de aire a través de los filtros adsorbentes para que capturen solo un poco de CO2. Dado que se necesita tanta energía para separar el CO2 capturado (llamado proceso de “desorción”), queremos que se seize la mayor cantidad de CO2 posible en primer lugar.
El equipo de Lehigh-Tianjin creó lo que ellos llaman un sorbente híbrido. Comenzaron con una resina sintética, que empaparon en una solución de cloruro de cobre. El cobre actúa como catalizador de la reacción que hace que el CO2 se una a la resina, haciendo que la reacción sea más rápida y consuma menos energía. Además de ser mecánicamente fuerte y químicamente estable, el sorbente se puede regenerar utilizando soluciones salinas, incluida el agua de mar, a temperaturas inferiores a 90 grados centígrados.
El equipo informó que un kilogramo de su materials pudo absorber 5,1 mol de CO2; en comparación, la mayoría de los adsorbentes sólidos actualmente en uso para DAC tienen capacidades de absorción de 1,0 a 1,5 mol por kilogramo. Entre ciclos de captura utilizaron agua de mar para regenerar la columna de captura, repitiendo el ciclo 15 veces sin una disminución notable en la cantidad de CO2 que el materials pudo capturar.
El principal subproducto de la reacción química fue el ácido carbónico, que según el equipo puede neutralizarse fácilmente en bicarbonato de sodio y depositarse en el océano. “El regenerante gastado se puede devolver de forma segura al mar, un sumidero infinito para el CO2 capturado”, escribieron. “Tal técnica de secuestro también eliminará la energía necesaria para presurizar y licuar el CO2 antes de la inyección en pozos profundos”. Este método sería más relevante en lugares cercanos a un océano donde el almacenamiento geológico, es decir, inyectar CO2 bajo tierra para convertirlo en roca, no es posible.
El uso de este materials recién creado en operaciones de captura de carbono a gran escala podría cambiar las reglas del juego. El proceso de fabricación del adsorbente no solo sería económico y escalable, sino que también capturaría más CO2 y requieren menos energía.
Pero, ¿sería todo eso suficiente para que la captura directa de aire valiera la pena y realmente hiciera mella en el CO2 atmosférico? Para decirlo sin rodeos, probablemente no. Ahora mismo las instalaciones DAC del mundo capturar colectivamente 0,01 millones de toneladas métricas de CO2. El 2022 de la AIE informe Según las estimaciones de tecnología, necesitaremos capturar 85 millones de toneladas métricas para 2030 para evitar los peores impactos del cambio climático.
No importa de qué manera hagas los cálculos, parece una posibilidad remota; en lugar de un materials que absorba tres veces más CO2 por unidad, necesitamos uno que absorba 3.000 veces más. Pero como hemos visto a lo largo de la historia, la mayoría de los avances científicos ocurren de forma incremental, no todos a la vez. Si queremos llegar a un punto en el que la captura directa de aire sea una verdadera solución, se necesitarán muchos pasos más pequeños, como este, para llegar allí.
