Una nueva forma de capturar y reciclar el dióxido de carbono de las emisiones industriales
Una nueva célula electroquímica podría ayudar a los procesos industriales a emitir menos dióxido de carbono
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 energía y equipos. Ahora, unos investigadores que publican un artículo en ACS Central Science han diseñado un sistema de captura mediante una célula electroquímica que puede captar y liberarCO2 fácilmente. El dispositivo funciona a temperatura ambiente y requiere menos energía que los sistemas convencionales de captura de carbono basados en aminas.
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, elCO2 es un subproducto natural de la fabricación de cemento y, por tanto, un importante contribuyente a las emisiones por sí solo. El exceso de gas puede atraparse con tecnologías de captura de carbono, que suelen basarse en aminas para ayudar a "depurar" el contaminante uniéndose químicamente a él. Pero esto también requiere mucha energía, calor y equipos industriales, que pueden quemar aún más combustibles fósiles en el proceso. La propia captura de carbono podría electrificarse mediante células electroquímicas, y estos dispositivos podrían alimentarse con fuentes de energía renovables. Así pues, Fang-Yu Kuo, Sung Eun Jerng y Betar Gallant querían desarrollar una célula electroquímica que pudiera atraparCO2 de forma fácil y reversiblecon un aporte energético mínimo.
El equipo desarrolló primero una célula electroquímica capaz de capturar y liberar el carbono emitido "balanceando" cationes cargados positivamente a través de una amina líquida disuelta en dimetilsulfóxido. Cuando la célula se descargaba, un fuerte catión de Lewis interactuaba con el ácido carbámico, liberandoCO2 y formando la amina carbamato. Cuando el proceso se invertía y la célula se cargaba, el catión desaparecía y la célula podía capturarCO2 y reformar el ácido carbámico en el proceso.
Los investigadores optimizaron el proceso de oscilación iónica con una combinación de iones de potasio y zinc. En un prototipo de célula, utilizaron estos dos iones como base para el cátodo y el ánodo de la célula. Esta célula requiere menos energía que otras basadas en el calor y compite con otras células electroquímicas en los primeros experimentos. Además, probaron la estabilidad a largo plazo del dispositivo y descubrieron que casi el 95% de su capacidad original se mantenía 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 electroquímica y podría contribuir a que las tecnologías de captura y liberación continua deCO2 resulten más prácticas para aplicaciones industriales.
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