Cómo almacenar CO2 de forma inteligente y eficiente
Es una especie de Santo Grial de la ciencia
Las actuales crisis geopolíticas han hecho que perdamos de vista el cambio climático. Sin embargo, sigue siendo una de las mayores amenazas a largo plazo para la convivencia humana en la Tierra. El "gas climático" CO2, que acelera el calentamiento global, desempeña un papel fundamental en ello. En un artículo publicado en la revista Advanced Functional Materials, científicos de la Universidad del Sarre y de htw saar han demostrado ahora cómo se puede almacenar el CO2 de forma eficiente y barata utilizando materiales de alta tecnología.
La imagen generada por la IA (Higgsfield/Nano Banana Pro con su propia cuota de material de imagen) muestra el tema básico del artículo ahora publicado: diferentes métodos de "captura" de CO2.
© Gallei-Lab
Es una especie de Santo Grial de las ciencias (aplicadas): Científicos de todo el mundo buscan los métodos más eficaces para captar elCO2 a medida que se produce y, a continuación, almacenarlo de forma segura, destruirlo o seguir utilizándolo. Actualmente existen métodos establecidos para capturar y almacenarCO2 (dióxido de carbono). Sin embargo, todas estas tecnologías de CAC son procesos muy caros (cuestan entre 50 y 150 dólares por tonelada deCO2) con una eficacia limitada. Ni siquiera los procesos para eliminar de la atmósfera elCO2 que ya se ha emitido (Tecnologías de Emisión Negativa, NET) pueden por sí solos reducir notablemente la cantidad del "gas de efecto invernadero".
Por tanto, se necesitan nuevas formas de abordar este problema urgente, ya que el cambio climático avanza rápidamente, sin que le afecten las tormentas, las sequías y el deshielo. Por eso, además de la mejor solución indiscutible, que consiste en no liberar dióxido de carbono, los científicos investigan otros métodos para controlarlas emisiones de CO2, que siguen siendo enormes. En este caso, hay que recurrir a soluciones in situ que ahorren recursos para la generación directa, así como a tecnologías móviles de captura de carbono.
Además de la CAC y la NET, otra opción para ligar el gas es el uso de los llamados materiales orgánicos que responden a estímulos. Markus Gallei, catedrático de Química de Polímeros de la Universidad de Saarland, sabe lo que hay detrás de esto. Junto con su colega Jian Zhou y Marc Deissenroth-Uhrig, catedrático de Energías Renovables de la htw saar, acaba de publicar un artículo de revisión sobre este tipo decaptura de CO2 en la prestigiosa revista especializada "Advanced Functional Materials". El artículo ha llegado incluso a la portada de la edición impresa actual.
"Estas tecnologías se centran en la 'conmutabilidad' para absorber o liberarCO2", explica Markus Gallei. Al exponer un determinado material a un estímulo, éste puede absorberCO2 y volver a liberarlo de forma selectiva cuando se activa el estímulo. Ese estímulo puede ser la temperatura, la electricidad, la tensión mecánica, la luz, el valor del pH o incluso el magnetismo. "Estos estímulos también pueden combinarse entre sí. De este modo, podríamos desarrollar sistemas compactos y eficientes con plásticos y materiales orgánicos inteligentes que requieran mucha menos energía que los sistemas actuales. Este es uno de los principales problemas de los actuales sistemas de CAC", afirma Markus Gallei, que ha centrado su investigación en el desarrollo de polímeros eficientes. Algunos de sus proyectos de investigación abordan la cuestión de cómo se puede ligarel CO2 y, sobre todo, liberarlo de nuevo de la forma más eficiente posible desde el punto de vista de los recursos.
"Es crucial que elCO2 de estos materiales que responden a estímulos sea lo más puro posible para poder utilizarlo", explica el químico. Por eso, estos procesos no son adecuados para todas lasfuentes de CO2 de origen humano. "La producción de acero, por ejemplo, produce muchas otras sustancias además deCO2. Estos métodos no serían los mejores en este caso. Pero los sistemas compactos sobre esta base podrían utilizarse para "quemadores móviles" o en empresas industriales más pequeñas", explica Markus Gallei.
"Por supuesto, cabría preguntarse: '¿Qué tiene esto de nuevo?", admite el profesor de química. Al fin y al cabo, él y sus colegas no informan de nada nuevo en un sentido estrictamente científico en el artículo; "sólo" resumen el estado de la técnica en este campo. "Pero hasta ahora no existía realmente una visión de conjunto de este tipo en la literatura especializada. Ninguna de las tecnologías en las que nos centramos está aún consolidada, pero creemos que ofrecen un gran potencial". El hecho de que el artículo se publicara en una revista tan respetada como Advanced Functional Materials (factor de impacto 19) e incluso apareciera en portada es una prueba de que Markus Gallei, Marc Deissenroth-Uhrig y Jian Zhou tenían razón en su apreciación.
Tampoco es casualidad que la idea se les ocurriera a tres autores del Sarre. "El trabajo se desarrolló en el marco del proyecto ENFOSAAR, subvencionado por el Estado del Sarre a través del Fondo de Transformación del Sarre", explica Markus Gallei. En esta red de 23 millones de euros, htw saar y la universidad, junto con el Fraunhofer IZFP, el Instituto IZES y el DFKI, investigan cómo la transformación puede hacer frente con éxito al cambio climático y estructural. "Gracias al fondo de transformación, el Sarre puede desempeñar un papel de liderazgo a la hora de abordar los problemas del futuro", resume Markus Gallei.
Si su trabajo puede servir de visión de conjunto e inspiración a otros científicos de todo el mundo para sus propias investigaciones, entonces se habrá ganado mucho. Al fin y al cabo, para controlar laconcentración de CO2 en la atmósfera no hace falta un único Santo Grial que resuelva el problema por sí solo. Más bien, hay muchos pequeños "granos" que tienen que trabajar juntos para sacar el gas del aire o evitar que llegue allí en primer lugar. Y algunos de estos "pequeños griales" podrían tener su origen en el Sarre.
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