Investigadores de la Universidad de Northwestern han avanzado en tecnologías de captura directa de carbono (DAC) utilizando materiales accesibles y económicos. Han identificado varios nanomateriales, como óxidos metálicos (aluminio, hierro y manganeso) y materiales carbonáceos (carbono activado, grafito nanoestructurado, nanotubos de carbono), que pueden capturar y liberar CO₂ de manera eficiente al variar los niveles de humedad en el aire. Este enfoque, conocido como “moisture-swing,” representa una solución prometedora para la captura de carbono a menor costo y con más escalabilidad.
- Captura de carbono directa desde el aire
- Uso de humedad para atrapar y liberar CO₂
- Nuevos materiales baratos y sostenibles
- Menor coste energético
- Potencial para sectores difíciles de descarbonizar
- Alta eficiencia en materiales como óxido de aluminio y carbono activado
- Poro ideal: 50–150 Ångstrom
Nuevos materiales sostenibles para capturar CO₂ del aire
Investigadores de la Universidad Northwestern han desarrollado una forma más económica y escalable de capturar CO₂ directamente del aire, utilizando materiales abundantes que responden a cambios de humedad. Esta técnica, conocida como captura directa con oscilación de humedad (moisture-swing DAC), permite capturar dióxido de carbono cuando el aire está seco y liberarlo cuando hay mayor humedad, evitando así el gasto energético que supone calentar los materiales absorbentes.
Materiales accesibles y de bajo coste
Uno de los avances clave del estudio ha sido reemplazar las resinas de intercambio iónico —caras y difíciles de fabricar— por materiales más sostenibles y ampliamente disponibles, como:
- Carbón activado.
- Grafito nanoestructurado.
- Nanotubos de carbono.
- Óxidos metálicos de hierro, aluminio y manganeso.
Estos materiales se pueden obtener a partir de residuos orgánicos o subproductos industriales, lo que reduce su impacto ambiental y facilita su implementación a gran escala.
Eficiencia y capacidad de captura
Los investigadores hallaron que el tamaño de poro en estos materiales es clave: los poros entre 50 y 150 Ångstrom ofrecen la mayor capacidad de captura de CO₂. Además, el óxido de aluminio y el carbón activado mostraron una cinética de captura más rápida, mientras que el óxido de hierro y el grafito nanoestructurado lograron capturar una mayor cantidad de CO₂ en total.
Aplicaciones en sectores difíciles de descarbonizar
Este tipo de captura de carbono tiene un gran potencial para compensar emisiones en sectores como:
- Aviación.
- Agricultura.
- Industria del cemento y del acero.
Estos sectores no pueden electrificarse fácilmente, por lo que la captura directa representa una de las pocas vías viables para reducir sus emisiones netas.
Uso de ciclos naturales
Una de las ventajas más interesantes de esta tecnología es que puede aprovechar gradientes de humedad naturales, como:
- Diferencias entre el día y la noche.
- Zonas geográficas con aire seco y húmedo.
Esto permite reducir aún más el consumo energético y hacer viable la captura de carbono incluso en entornos remotos o rurales.
Potencial de esta tecnología
- Reduce emisiones difíciles de eliminar sin alterar sistemas existentes.
- Fomenta la economía circular al reutilizar residuos como materia prima.
- Abre la puerta a sistemas de captura descentralizados, accesibles en países en desarrollo.
- Complementa las energías renovables, atacando las emisiones residuales que éstas no pueden cubrir.
- Permite integrar captura con reutilización del carbono, por ejemplo, en combustibles sintéticos o materiales de construcción.
Vía northwestern.edu
Más información: Benjamin Shindel et al, Materiales de plataforma para la captura de carbono con oscilación de humedad, Ciencia y Tecnología Ambiental (2025). DOI: 10.1021/acs.est.4c11308 , pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.4c11308
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