Científicos de la Universidad de Cambridge crearon un reactor solar para convertir residuos plásticos y CO2 en sustancias químicas útiles y combustibles sostenibles. Utilizaron energía solar para convertir las emisiones industriales y atmosféricas en combustibles líquidos ecológicos, y las botellas de plástico en ácido glicólico para cosméticos. El objetivo de esta tecnología es eliminar los combustibles fósiles y reducir el carbono de la atmósfera. Con estas técnicas de conversión de CO2 y plástico en combustibles sostenibles, se puede reducir el almacenamiento subterráneo de dióxido de carbono y sus consecuencias a largo plazo.
Científicos de la Universidad de Cambridge crearon un reactor solar que transforma el CO2 y los residuos plásticos en combustibles ecológicos y productos químicos útiles. El CO2 se convirtió en gas de síntesis para combustibles líquidos sostenibles y las botellas de plástico se transformaron en ácido glicólico para cosméticos. A diferencia de experimentos previos con su técnica de combustible solar, los investigadores utilizaron CO2 obtenido de fuentes reales, como emisiones industriales o directamente de la atmósfera. Los científicos capturaron y transformaron el CO2 en combustible ecológico.
Esta tecnología aún necesita mejoras antes de su uso a gran escala. Sin embargo, los resultados representan un avance importante hacia la producción de combustibles limpios para impulsar la economía, sin dañar el medio ambiente con la extracción de petróleo y gas.
El equipo del profesor Erwin Reisner, del Departamento de Química Yusuf Hamied, lleva años creando combustibles renovables y neutros en carbono, utilizando hojas artificiales e inspirándose en la fotosíntesis, el proceso que emplean las plantas para convertir la luz solar en energía. Al depender exclusivamente de la energía solar, estas hojas sintéticas son capaces de convertir el agua y el CO2 en combustibles útiles.
Sus experimentos solares utilizaron CO2 concentrado de un cilindro, pero para su uso práctico es necesario capturar CO2 de procesos industriales o del aire. Es difícil desarrollar tecnología que pueda convertir mucho CO2 diluido, ya que existen muchos tipos de moléculas en el aire, no solo CO2.
El profesor Reisner afirmó: «No solo nos interesa la descarbonización, sino también la desfosilización; necesitamos eliminar por completo los combustibles fósiles para crear una economía verdaderamente circular. A medio plazo, esta tecnología podría ayudar a reducir las emisiones de carbono capturándolas de la industria y transformándolas en algo útil, pero, en última instancia, necesitamos eliminar por completo los combustibles fósiles y capturar el CO2 del aire».
Los investigadores se inspiraron en las técnicas de captura y almacenamiento de carbono (CCS, por sus siglas en inglés), que implican la captura de CO2, seguida de su almacenamiento subterráneo mediante bombeo.
En palabras del profesor Reisner: «La captura y almacenamiento de carbono (CCS) es una tecnología popular en la industria de los combustibles fósiles como una forma de reducir las emisiones de carbono mientras se continúa con la exploración de petróleo y gas. Pero si en lugar de captura y almacenamiento de carbono, tuviéramos captura y utilización de carbono, podríamos crear algo útil a partir del CO2 en lugar de enterrarlo bajo tierra, con consecuencias a largo plazo desconocidas, y eliminar el uso de combustibles fósiles».
Los investigadores lograron que su tecnología solar funcionara con gas combustible y aire , utilizando la luz solar para transformar el CO2 y los plásticos en combustible y productos químicos. El proceso de burbujeo de aire a través de una solución alcalina permite la captura selectiva del CO2, mientras que los demás gases se eliminan de forma segura. Mediante esta técnica de burbujeo, los científicos pueden concentrar eficazmente el CO2 presente en la atmósfera en una solución, facilitando así su manipulación.
Véase también : 6 ventajas y desventajas de la captura de carbono
Este sistema integrado contiene un ánodo y un fotocátodo. Uno de los compartimentos del sistema captura la solución de CO₂, que posteriormente se transforma en gas de síntesis, un tipo básico de combustible. Otro convierte el plástico en sustancias químicas útiles mediante energía solar.
El Dr. Motiar Rahaman, coautor principal del estudio, afirmó: «El componente plástico es un elemento clave en este sistema. Capturar y utilizar el CO2 del aire dificulta la reacción química. Sin embargo, si añadimos residuos plásticos al sistema, el plástico cede electrones al CO2. El plástico se descompone en ácido glicólico, ampliamente utilizado en la industria cosmética, y el CO2 se transforma en gas de síntesis, un combustible sencillo».
El Dr. Sayan Kar , coautor principal, afirma: “Este sistema de energía solar toma dos residuos dañinos —plástico y emisiones de carbono— y los convierte en algo realmente útil. El hecho de que podamos extraer CO2 del aire y transformarlo en algo útil es extraordinario. Es gratificante comprobar que podemos lograrlo utilizando únicamente la luz solar”.
El Dr. Rahaman añadió: «En lugar de almacenar CO2 bajo tierra, como en la captura y almacenamiento de carbono (CCS), podemos capturarlo del aire y convertirlo en combustible limpio. De esta forma, podemos eliminar la industria de los combustibles fósiles del proceso de producción de combustible, lo que, con suerte, nos ayudará a evitar la destrucción climática».
Los científicos están creando un dispositivo pequeño y eficiente para demostrar cómo el uso del aire capturado con CO2 puede crear un futuro sin emisiones de carbono. Se espera que los reactores que utilizan energía solar para convertir el CO2 y el plástico en combustible sostenible también puedan contribuir a combatir el cambio climático.
Investigación de fuentes : Captura integrada y utilización de CO2 mediante energía solar procedente de gases de combustión y aire.
