Un equipo de investigadores de la Universidad de Illinois Chicago (UIC), en Estados Unidos, descubrió una forma de convertir el 100 % del dióxido de carbono (CO2) capturado de los gases de escape industriales en etileno. Un componente clave para la industria del plástico.
El hallazgo fue publicado en la prestigiosa revista Cell Reports Physical Science. Aunque desde hace más de una década que se explora la posibilidad de convertir el CO2 en etileno, el enfoque del equipo de la UIC es el primero en lograr una utilización de casi el 100% del gas contaminante para producir hidrocarburos, informaron sus autores.
¿Cómo funciona?
El sistema ideado por el equipo de científicos, fue dirigido por Meenesh Singh. Este funciona con una corriente eléctrica que pasa a través de una celda separada por una membrana. Una mitad de la celda está llena de CO2 capturado y la otra mitad contiene una solución acuosa. Un dispositivo electrolítico extrae átomos de hidrógeno cargados de agua hacia la otra mitad de la unidad. Donde se combinan con átomos de carbono cargados de las moléculas de CO2 para formar etileno.
Debido a que el sistema funciona con electricidad, el uso de energía renovable puede hacer que el proceso sea negativo en carbono. Según Singh, el enfoque de su equipo supera el objetivo de neutralidad de carbono de otras tecnologías similares al reducir realmente la producción total de CO2 de la industria.
“Es un neto negativo”, dijo. “Por cada tonelada de etileno producido, estás tomando seis toneladas de CO2 de fuentes puntuales que, de lo contrario, se liberarían a la atmósfera”. Con su enfoque de electrólisis, el equipo pudo producir otros subproductos ricos en carbono útiles para la industria, logrando una eficiencia de conversión de energía solar muy alta.
Según sus cálculos, convirtieron el 10% de la energía de los paneles solares directamente en la producción de productos de carbono, muy por encima del estándar del 2%. Los investigadores consideran que para todo el etileno que produjeron, la eficiencia de conversión de energía solar fue de alrededor del 4%, aproximadamente la misma tasa que la fotosíntesis.
Las tecnologías anteriores
Otros intentos de convertir el dióxido de carbono en etileno se han basado en reactores que producen etileno dentro de la corriente de emisión de dióxido de carbono de la fuente. Este proceso es llamado “craqueo al vapor” y requiere enormes cantidades de calor.
En estos casos, tan solo el 10% de las emisiones de CO2 normalmente se convierte en etileno. El craqueo, según los expertos del estudio, genera alrededor de 1,5 toneladas métricas de emisiones de carbono por tonelada de etileno creado.