Descubren cómo convertir el CO2 contaminante en un combustible limpio

Científicos de Harvard y el MIT idean un proceso para convertir este gas en pequeños cristales capaces de generar electricidad

En un planeta que se asfixia entre dióxido de carbono cada vez resulta más perentorio buscar una fórmula eficaz que no solo reduzca las emisiones contaminantes mundiales, sino que también extraiga de la atmósfera los gases que la humanidad ha lanzado durante décadas. Y aunque el CO2 se ha convertido en el enemigo mundial número uno, ¿qué pasaría si se pudiera convertir en un combustible reutilizable, limpio y alternativo a la gasolina o el gasoil?

Aunque la idea es, a priori, muy halagüeña, en la práctica no es fácil ponerla en marcha. La mayoría de los procesos ensayados hasta ahora para realizar esta conversión han tenido problemas al no poder lograr que el carbono sea realmente eficiente y, además, produce combustibles tóxicos, inflamables o, en general, poco manejables. Sin embargo, un reciente estudio científico, liderado por investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y de la Universidad de Harvard (EEUU), parece haber dado con la ‘tecla’ correcta para convertir esta innovadora idea en una realidad.

Sales que generan electricidad

En un artículo publicado en Cell PressPhysicalSciences, este grupo de científicos asegura haber creado un proceso mediante el cual pueden convertir dióxido de carbono directamente en formiato, unas sales que pueden encontrarse en estado líquido o sólido y que pueden usarse para generar electricidad.

El formiato de potasio o sodio – también conocida como sal de potasio o sal sódica–, tiene varios usos. Entre ellos, por ejemplo, se suele utilizar para descongelar carreteras y aceras. Pero, además, tiene otras ventajas, como el hecho de que no es tóxico ni inflamable, es fácil de almacenar y transportar y puede permanecer estable en tanques de acero comunes para usarse durante meses o incluso años después de haberse producido.

Aunque el proceso solo se ha demostrado a pequeña escala, en laboratorio, los investigadores esperan que sea escalable y así pueda proporcionar calor y energía eléctrica en hogares o en la industria sin producir emisiones.

“En otras ocasiones se ha optado por dividir el proceso en dos etapas”, explica Ju Li, ingeniero del MIT y coordinador de este estudio. “Los estudios de otros grupos se basan en capturar el gas químicamente, convertirlo en carbonato de calcio (que es un sólido) para después calentarlo y para expulsar dióxido de carbono (CO2) y mantener monóxido de carbono (CO) como combustible”, resalta. En este segundo paso es donde suelen surgir problemas: “Es un proceso con una eficiencia baja, convierte menos del 20% del dióxido de carbono en el producto deseado”, insiste Li.

Este grupo de investigación decidió innovar y mejorar las fórmulas propuestas por sus predecesores, logrando convertir hasta el 90% del carbono que capturaban. Para ello, lo único que hicieron fue dejar de calentar el producto y dejar que se mantuviera como líquido, pues en ese estado es más sencillo convertirlo electroquímicamente en formiato de potasio o sodio líquido que como gas. Esta solución líquida muy concentrada puede secarse, por ejemplo, mediante evaporación solar, para producir un polvo sólido –similares a cristales– que es altamente estable y puede almacenarse en tanques de acero comunes durante años o incluso décadas.

Los cristales se podrían almacenar incluso de una manera más eficiente que el hidrógeno. Y es que incluso los mejores tanques de hidrógeno pierden un 1% de gas al día. Por otro lado, el metanol –que también ha sido explorado como alternativa de almacenaje para reutilizar el dióxido de carbono– es una sustancia tóxica por lo cualquier posible fuga podría representar un peligro para la salud. El formiato, sin embargo, es inocuo y, de hecho, se utiliza de manerahabitual.

Además de conseguir transformar el CO2, el equipo también diseñó y construyó una pila con la que utilizar el nuevo combustible y así producir electricidad. Dentro de esta pila, las partículas de formiato almacenadas se disuelven en agua y se bombean a la pila de combustible cuando es necesario.

Una nevera en casa usando CO2

Según los investigadores, este sistema de transformación, almacenamiento y pila se pueden adaptar a cualquier necesidad energética. Es decir, podría utilizarse tanto a nivel doméstico como en la industria.

En un hogar, por ejemplo, esta tecnología supondría hacerle un hueco a un dispositivo del tamaño de una nevera que capturara y convirtiera dióxido de carbono que, posteriormente, se podría almacenar en un tanque subterráneo o en una azotea. Cuando se necesitara energía, el polvo acristalado resultante solo se tendría que mezclar con agua e introducirlo en una pila para, finalmente, proporcionar energía y calor.

Estudio de referencia: https://www.cell.com/cell-reports-physical-science/fulltext/S2666-3864(23)00485-X

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