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Tres en uno: científicos australianos desarrollan un proceso de captura de carbono que produce hidrógeno y materiales de construcción

martes, 30 de marzo de 2021 | Mitigación

 

Los científicos de la Universidad Tecnológica de Queensland (QUT) han desarrollado un proceso para capturar dióxido de carbono del aire en agua y almacenarlo como carbonato de calcio no tóxico (tiza), un ingrediente clave para la producción de cemento y otros productos, todos potencialmente impulsados por energía solar o eólica.

  • Prueba de concepto: el proceso electroquímico captura el dióxido de carbono atmosférico y lo almacena en agua en forma de tiza al tiempo que produce hidrógeno verde.
  • El proceso podría funcionar con energía solar o eólica.
  • La industria del cemento genera el 7% del dióxido de carbono del mundo
  • El proceso podría proporcionar a la industria del cemento un ingrediente clave «verde» para reducir su huella de CO2.
  • El proceso de mineralización produce otros productos de la industria de la construcción.

El investigador de doctorado Olawale Oloye y el profesor Anthony O’Mullane del QUT Center for Clean Energy Technologies and Practices desarrollaron el proceso de captura y conversión electroquímica del dióxido de carbono, que también genera hidrógeno y una serie de subproductos utilizables.

“Este proceso implica la captura de CO2 mediante su reacción con una solución alcalina producida bajo demanda, para formar productos sólidos de carbonato que se pueden utilizar, por ejemplo, como materiales de construcción, manteniendo así el dióxido de carbono fuera de la atmósfera”, dijo el profesor O’Mullane.

“Esto se puede hacer usando una simple fuente de calcio en agua. Para mejorar aún más la eficiencia, agregamos un químico biodegradable de baja toxicidad llamado MEA para aumentar la cantidad de CO2 extraído de la atmósfera y al agua. A continuación, la reacción de desprendimiento de hidrógeno durante la electrólisis aseguró que el electrodo se renovara continuamente para mantener en marcha la reacción electroquímica y al mismo tiempo generar otro producto valioso, el hidrógeno verde. Esto significa que si este proceso de electrólisis funciona con electricidad renovable, estamos produciendo hidrógeno verde junto con el carbonato de calcio (CaCO3)».

El profesor O’Mullane dijo que el uso de energía renovable para capturar CO2 y crear carbonato de calcio puede ser de utilidad en la industria del cemento, que tiene una huella de CO2 significativa.

“Prevemos que esta tecnología beneficiaría a las industrias de emisiones intensivas, como la industria del cemento, cuya huella de CO2 es del 7 al 10 por ciento de las emisiones antropogénicas de CO2 debido al paso inicial de tintineo (calentamiento) que convierte el CaCO3 en CaO (cal) con la emisión de grandes cantidades de CO2.

“Al acoplar el proceso de mineralización para producir CaCO3 a partir del CO2 emitido durante el paso de tintineo, podríamos crear un sistema de circuito cerrado y reducir un porcentaje significativo del CO2 involucrado en la producción de cemento. Dado que se espera que la urbanización crezca durante los próximos 50 a 100 años, la demanda de cemento y hormigón seguirá aumentando y, con ello, la necesidad de reducir significativamente la huella de CO2 de la industria si el mundo quiere cumplir sus objetivos de reducción de emisiones.

Según los científicos, este enfoque de mineralización podría usarse para producir otros carbonatos metálicos comercialmente importantes como el carbonato de estroncio (SrCO3) y el carbonato de manganeso (MnCO3), los cuales tienen muchos usos industriales.

El profesor O’Mullane dijo que probaron el proceso en agua de mar, ya que el agua potable era un recurso demasiado valioso en Australia para hacer viable la captura de carbono a gran escala utilizando este proceso.

“Descubrimos que podíamos usar agua de mar una vez que hubiera sido tratada para eliminar los sulfatos. Para hacer esto, primero precipitamos sulfato de calcio o yeso, otro material de construcción, y luego llevamos a cabo el mismo proceso para convertir con éxito el CO2 en carbonato de calcio, proporcionando así una prueba del concepto de una economía circular del carbono”.

 

Fuente: El periódico de la energía