El material del futuro, hecho de polución

Como parte de los esfuerzos que se está realizando contra el cambio climático debido a la actividad humana, algunos investigadores han planteado la necesidad de reducir el carbono atmosférico. En un artículo anterior vimos cómo las tecnologías que permiten capturar el dióxido de carbono del aire pueden ayudar a evitar la contaminación. En esta oportunidad, trataremos sobre una propuesta que busca obtener un material útil para la industria a partir del CO2 del aire y reducir la concentración de los gases contaminantes en la atmósfera.

De acuerdo con un estudio realizado por investigadores de la George Washington University, es posible tomar CO2 del aire y, mediante un proceso y una corriente eléctrica, obtener nanofibras de carbono, un material valioso para la industria. Expresado en términos simples, el proceso involucra el uso de dos electrodos, de níquel y acero, en un baño de carbonato de litio fundido a una temperatura de 750 °C. Debido al calor y a una corriente continua a través de los electrodos, el CO2 del aire se disuelve, y las nanofibras de carbono comienzan a acumularse en el electrodo de acero. El proceso actual genera alrededor de 10g de carbono.

El proceso es muy eficiente (tiene eficiencia de 80-100%) y no produce desechos (solo se obtiene oxígeno, además de carbono). Se emplea un sistema híbrido basado en celdas solares y un colector de energía térmica para suministrar la temperatura requerida al baño de carbonato. Dado que emplea energía solar, el sistema funciona como un sumidero de carbono. El sistema funciona con 1 V a 750 °C, requerimientos menos exigentes que los 3-5 V a 1,000 °C necesarios para el proceso usado en la industria del aluminio.

Según los investigadores, el proceso es escalable, y puede aplicarse no solo para el aire de la atmósfera, sino también para emisiones de gas tales como las de las centrales eléctricas de carbón. Se estima que, si el proceso se realiza en una gran superficie (aproximadamente 10% del área del desierto del Sahara), se podría retirar suficiente carbono de la atmósfera como para devolver sus niveles a niveles pre-industriales en alrededor de una década. No obstante, algunos investigadores consideran que el escalamiento podría tener como consecuencia mayores costos en el proceso debido a los mayores volúmenes de gas a tratar.

A diferencia de otras técnicas propuestas, esta brinda una utilidad económica a la polución, la cual sería lo suficientemente valiosa como para contrarrestar con creces su costo. Si bien su mercado actual es reducido, las nanofibras de carbono son consideradas un producto valioso, debido a lo caro de su producción. Su precio se encuentra alrededor de USD 25 mil por tonelada (el carbón se vende a USD 40 por tonelada y el grafito a USD 100).

Se cree que, cuando se generalice la demanda por las nanofibras de carbono, el impacto de este estudio será masivo. Las nanofibras de carbono se emplean actualmente en productos de alta tecnología, tales como componentes electrónicos y baterías. También se pueden usar en componentes de bicicletas, automóviles y aviones. El material puede constituir la base de la infraestructura del futuro, reemplazar al plástico e incluso almacenar energía. Y todo a partir de la actual contaminación del aire.