El dispositivo captura el carbono del aire y recicla los residuos de plástico
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Un dispositivo alimentado por energía solar podría ayudar a eliminar el dióxido de carbono del aire y convertir los desechos plásticos en combustibles sostenibles y productos químicos útiles, en un doble golpe para el reciclaje.
Investigaciones anteriores sobre celdas de combustible solar, una tecnología que utiliza la luz solar para catalizar reacciones químicas que producen combustible, ha utilizado dióxido de carbono puro. Ahora, Erwin Reisner de la Universidad de Cambridge y sus colegas han desarrollado un dispositivo que utiliza dióxido de carbono capturado de procesos industriales o directamente del aire y filtra otros gases según sea necesario.
“Ha habido un tremendo progreso en el desarrollo de tecnologías de captura y secuestro de carbono. Paralelamente, ha habido mucho desarrollo en dispositivos de combustible solar”, dice Reisner. “Esta es la primera vez que combinas los dos”.
El dispositivo se divide en dos partes. Uno filtra el aire a través de una solución alcalina que captura dióxido de carbono y luego lo convierte en gas de síntesis, un combustible comúnmente utilizado para producir amoníaco o metanol. En el otro caso, la solución derivada de los residuos de plástico PET se convierte en ácido glicólico, un químico comúnmente utilizado en cosmética.
La combinación de estos dos compartimentos no se trata solo de crear una herramienta dos en uno porque los dos realmente funcionan juntos. Para que el dióxido de carbono se convierta en un gas de síntesis, necesita ganar algunos electrones. Normalmente, esto se hace descomponiendo las moléculas de agua, pero este proceso consume mucha energía, dice Reisner. En cambio, los dos compartimentos actúan como una batería con el lado de CO2 hacia arriba. El cátodo y el lado plástico son el ánodo y transfieren electrones entre ellos.
Como prototipo de prueba de concepto, la tecnología aún tiene un largo camino por recorrer antes de que pueda implementarse a gran escala. “Una de las cosas que estamos tratando de mejorar es la eficiencia”, dice el miembro del equipo Sayan Carr, también de la Universidad de Cambridge.
En el futuro, los investigadores esperan que la tecnología ayude a eliminar por completo los nuevos combustibles fósiles de la economía. “El proceso es completamente circular”, dice Reisner. “Capturamos dióxido de carbono. Producimos combustible. Úselo. Usted recupera el dióxido de carbono”.
Reisner también señala que esto demuestra que existe una alternativa a la simple captura de dióxido de carbono y su almacenamiento en lugares como los acuíferos. Lo bombeas en alguna parte, pero no sabemos las consecuencias a largo plazo. Ahora, estamos demostrando que en realidad se pueden hacer productos útiles con él”.
“Es una buena química, pero es difícil decir si competirá con los procesos existentes”, dice Jotheeswari Kothandaraman del Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico en el estado de Washington. “Se necesitan evaluaciones técnicas, económicas y de ciclo de vida para ver la viabilidad económica y las emisiones de carbono de este enfoque”.
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