La captura de carbono es un m\u00e9todo prometedor para ayudar a frenar el cambio clim\u00e1tico. Con este enfoque, el di\u00f3xido de carbono (CO2) queda atrapado antes de que escape a la atm\u00f3sfera, pero el proceso requiere una gran cantidad de energ\u00eda y equipo. Ahora, los investigadores que informan en ACS Central Science han dise\u00f1ado un sistema de captura utilizando una celda electroqu\u00edmica que puede capturar y liberar CO2 f\u00e1cilmente. El dispositivo funciona a temperatura ambiente y requiere menos energ\u00eda que los sistemas convencionales de captura de carbono a base de aminas.<\/p>\n\n\n\n
Muchas industrias est\u00e1n recurriendo a la electrificaci\u00f3n para ayudar a frenar las emisiones de carbono, pero esta t\u00e9cnica no es viable para todos los sectores. Por ejemplo, el CO2 es un subproducto natural de la fabricaci\u00f3n de cemento y, por lo tanto, un importante contribuyente a las emisiones por s\u00ed solo.<\/p>\n\n\n\n
El exceso de gas se puede atrapar con tecnolog\u00edas de captura de carbono, que normalmente dependen de aminas para ayudar a “depurar” el contaminante uni\u00e9ndose qu\u00edmicamente a \u00e9l. Pero esto tambi\u00e9n requiere mucha energ\u00eda, calor y equipos industriales, que pueden quemar a\u00fan m\u00e1s combustibles f\u00f3siles en el proceso.<\/p>\n\n\n\n
La captura de carbono podr\u00eda electrificarse mediante el uso de c\u00e9lulas electroqu\u00edmicas, y estos dispositivos podr\u00edan funcionar con fuentes de energ\u00eda renovables. Por tanto, Fang-Yu Kuo, Sung Eun Jerng y Betar Gallant quer\u00edan desarrollar una celda electroqu\u00edmica que pudiera atrapar CO2 de manera f\u00e1cil y reversible con un aporte m\u00ednimo de energ\u00eda.<\/p>\n\n\n\n
El equipo desarroll\u00f3 primero una celda electroqu\u00edmica que pod\u00eda capturar y liberar el carbono emitido “haciendo oscilar” cationes cargados positivamente a trav\u00e9s de una amina l\u00edquida disuelta en dimetilsulf\u00f3xido. Cuando se descarg\u00f3 la celda, un cati\u00f3n de Lewis<\/a> fuerte interactu\u00f3 con el \u00e1cido carb\u00e1mico, liberando CO2 y formando la amina carbamato. Cuando se invirti\u00f3 el proceso y se carg\u00f3 la celda, se elimin\u00f3 el cati\u00f3n y la celda pudo capturar CO2 y reformar el \u00e1cido carb\u00e1mico en el proceso.<\/p>\n\n\n\n Los investigadores optimizaron el proceso de oscilaci\u00f3n de iones con una combinaci\u00f3n de iones de potasio y zinc. En una celda prototipo, utilizaron estos dos iones como base para el c\u00e1todo y el \u00e1nodo de la celda. Esta celda requiri\u00f3 menos energ\u00eda que otras celdas basadas en calor y fue competitiva con otras celdas electroqu\u00edmicas en los experimentos iniciales. Adem\u00e1s, probaron la estabilidad a largo plazo del dispositivo y descubrieron que casi el 95% de su capacidad original se manten\u00eda despu\u00e9s de varios ciclos de carga y descarga, lo que demuestra que el sistema era factible. Los investigadores dicen que este trabajo muestra que una alternativa electroqu\u00edmica es posible y podr\u00eda ayudar a que las tecnolog\u00edas de captura y liberaci\u00f3n continua de CO2 sean m\u00e1s pr\u00e1cticas para aplicaciones industriales.<\/p>\n\n\n\n