Los investigadores han desarrollado un dispositivo de bajo coste que puede capturar selectivamente el gas de dióxido de carbono mientras se carga. Luego, cuando se descarga, el CO2 puede liberarse de forma controlada y recogerse para ser reutilizado o eliminado de forma responsable.
El dispositivo supercondensador, similar a una batería recargable, tiene el tamaño de una moneda de dos peniques y está fabricado en parte con materiales sostenibles, como cáscaras de coco y agua de mar.
Diseñado por investigadores de la Universidad de Cambridge, el supercondensador podría ayudar a alimentar las tecnologías de captura y almacenamiento de carbono a un coste mucho menor. Cada año se liberan a la atmósfera unos 35.000 millones de toneladas de CO2 y se necesitan urgentemente soluciones para eliminar estas emisiones y hacer frente a la crisis climática. Las tecnologías de captura de carbono más avanzadas requieren actualmente grandes cantidades de energía y son caras.
El supercondensador consta de dos electrodos de carga positiva y negativa. En un trabajo dirigido por Trevor Binford mientras completaba su máster en Cambridge, el equipo probó a alternar de un voltaje negativo a uno positivo para ampliar el tiempo de carga de experimentos anteriores. Esto mejoró la capacidad del supercondensador para capturar carbono.
Descubrimos que alternando lentamente la corriente entre las placas podemos capturar el doble de cantidad de CO2 que antes.
El proceso de carga y descarga de nuestro supercondensador consume potencialmente menos energía que el proceso de calentamiento con aminas que se utiliza ahora en la industria.
Nuestras próximas preguntas consistirán en investigar los mecanismos precisos de captura de CO2 y mejorarlos. Luego será cuestión de ampliar la escala.
Alexander Forse, Departamento de Química Yusuf Hamied de Cambridge.
Un supercondensador es similar a una batería recargable, pero la principal diferencia radica en el modo en que ambos dispositivos almacenan la carga. Una batería utiliza reacciones químicas para almacenar y liberar carga, mientras que un supercondensador no depende de reacciones químicas. En cambio, se basa en el movimiento de electrones entre los electrodos, por lo que tarda más en degradarse y tiene una vida útil más larga.
La contrapartida es que los supercondensadores no pueden almacenar tanta carga como las baterías, pero para algo como la captura de carbono daríamos prioridad a la durabilidad. Lo mejor es que los materiales utilizados para fabricar supercondensadores son baratos y abundantes. Los electrodos están hechos de carbono, que procede de cáscaras de coco de desecho.
Queremos usar materiales inertes, que no dañen el medio ambiente y que tengamos que desechar con menos frecuencia. Por ejemplo, el CO2 se disuelve en un electrolito a base de agua, que es básicamente agua de mar.
Alexander Forse.
Sin embargo, este supercondensador no absorbe el CO2 de forma espontánea: tiene que estar cargándose para aspirar el CO2. Cuando los electrodos se cargan, la placa negativa aspira el gas CO2, ignorando otras emisiones, como el oxígeno, el nitrógeno y el agua, que no contribuyen al cambio climático. Con este método, el supercondensador captura carbono y almacena energía.
La técnica utiliza un sensor de presión que responde a los cambios en la adsorción de gases en el dispositivo electroquímico. Los resultados ayudan a delimitar el mecanismo preciso que entra en juego dentro del supercondensador cuando se absorbe y libera CO2. Comprender estos mecanismos, las posibles pérdidas y las vías de degradación es esencial antes de poder ampliar el supercondensador.
Este campo de investigación es muy nuevo, por lo que todavía no se conoce el mecanismo preciso que funciona en el interior del supercondensador.
Vía www.cam.ac.uk
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