Investigadores del MIT han desarrollado un nuevo sistema de captura de carbono que es 6 veces más eficiente y reduce costes en un 20% en comparación con tecnologías actuales

Este avance no solo optimiza la captura directa del aire, sino que también podría aplicarse a fuentes de emisiones industriales y procesos de conversión de CO₂ en productos útiles.

• Captura de CO₂, proceso lento y costoso.
• Problema: químicos que capturan bien, liberan mal (y viceversa).
• MIT introduce nanofiltración como paso intermedio.
• Separa iones carbonato e hidróxido con 95 % de eficacia.
• Mejora eficiencia 6 veces, reduce coste un 20 %.
• Puede aplicarse a captura directa o en fuentes fijas.
• Tecnología retrocompatible con sistemas actuales.

Cómo resolver un cuello de botella en la captura y conversión de CO₂

Eliminar dióxido de carbono del aire es clave para frenar el cambio climático, pero la tecnología actual tropieza con un obstáculo fundamental: los compuestos químicos que capturan CO₂ con eficacia no lo liberan fácilmente, y los que lo liberan bien no lo capturan eficientemente. Esta contradicción limita severamente la eficiencia global del proceso.

Solución propuesta por el MIT: una membrana nanofiltrante

Un equipo del MIT, liderado por el profesor Kripa Varanasi y sus estudiantes de doctorado, ha desarrollado un enfoque novedoso. Incorporaron membranas de nanofiltración como un paso intermedio entre la captura y la liberación de CO₂, lo que permite que ambas etapas trabajen en condiciones óptimas y sin interferirse mutuamente.

La clave está en que los iones de hidróxido (OH⁻) y carbonato (CO₃²⁻) deben coexistir en la misma solución líquida, pero requieren condiciones opuestas para funcionar eficazmente. Gracias a la membrana, se logra separar estos iones según su carga eléctrica, permitiendo reciclar los hidróxidos hacia la etapa de absorción y dirigir los carbonatos hacia la liberación electroquímica.

Impacto técnico y económico

Resultados del prototipo:

• 95 % de eficiencia en la separación iónica.
• Mejora de 6 veces en la eficiencia del sistema global.
• Reducción de costes del 25 %: de más de 600 a unos 450 dólares/tonelada.
• Mayor estabilidad operativa, tolerando variaciones de concentración.

Este nuevo diseño permite trabajar en un rango operativo más amplio, algo vital para aplicaciones en el mundo real, donde las condiciones no son constantes.

Compatibilidad y escalabilidad

Otro punto fuerte del sistema es que puede retroadaptarse a instalaciones existentes sin rediseñar completamente la infraestructura. Además, utiliza componentes comercialmente disponibles, facilitando su producción a gran escala.

Aplicaciones adicionales

Este avance puede integrarse no solo en la captura directa del aire, sino también en fuentes puntuales de emisión, como plantas de energía o cementeras, donde el CO₂ se encuentra en mayor concentración. También mejora etapas posteriores como la conversión del CO₂ capturado en combustibles o productos químicos útiles.

Además, el sistema abre la puerta al uso de químicos más seguros y sostenibles, evitando compuestos tóxicos o contaminantes. Esto es relevante frente a tecnologías actuales que, en algunos casos, dependen de sustancias peligrosas o incluso amianto en procesos industriales antiguos.

Potencial de esta tecnología

Esta innovación encaja directamente en los objetivos de sostenibilidad global:

• Disminuye el coste y mejora la viabilidad económica de capturar CO₂ a gran escala.
• Facilita la neutralidad de carbono para industrias intensivas en emisiones.
• Permite generar productos útiles a partir del CO₂ capturado, cerrando el ciclo del carbono.
• Fomenta el uso de materiales seguros y accesibles, reduciendo la toxicidad ambiental.
• Contribuye a una economía circular basada en reutilización y captura eficiente.

Si esta tecnología continúa madurando y bajando costes, podría ser un pilar esencial en la descarbonización global, haciendo viable el procesamiento de gigatoneladas de CO₂ sin sacrificar eficiencia, economía ni seguridad.

Vía How to solve a bottleneck for CO2 capture and conversion | MIT News | Massachusetts Institute of Technology