¿Y si el aire que respiramos se convirtiera en una fuente de energía limpia? Investigadores de la Universidad de Cambridge han desarrollado un dispositivo solar capaz de capturar el dióxido de carbono (CO₂) presente en la atmósfera para convertirlo en combustible sostenible.
Esta tecnología, inspirada en la fotosíntesis, podría permitirnos replantear nuestro enfoque sobre la producción de energía y la lucha contra el cambio climático.
A diferencia de los métodos tradicionales de captura y almacenamiento de carbono, este reactor no requiere ni energía fósil ni infraestructuras complejas para transportar o almacenar el CO₂. Funciona completamente con energía solar, transformando un gas de efecto invernadero en un recurso útil. Este enfoque abre el camino hacia una economía circular, donde el CO₂ se convierte en una materia prima en lugar de un desecho.
Un dispositivo inspirado por la naturaleza
El reactor solar utiliza filtros especializados para capturar el CO₂ del aire durante la noche, como una esponja absorbe agua. Cuando aparece el Sol, la luz desencadena una reacción química que transforma el CO₂ capturado en gas de síntesis, una mezcla gaseosa utilizada para producir combustibles y productos químicos.
Este proceso se basa en un catalizador híbrido que combina materiales moleculares y semiconductores, optimizando así la eficiencia de la conversión. A diferencia de las tecnologías existentes, este sistema funciona en condiciones suaves y no requiere CO₂ puro ni altas temperaturas.
a) Esquema del sistema en funcionamiento nocturno sin luz.
b) Esquema del sistema global en funcionamiento diurno con luz.
c) Unidad de captura del carbono con ecuaciones de captura y liberación del CO₂.
d) Unidad CO₂U alimentada por la energía solar, composición de los materiales y reacciones de reducción y oxidación asociadas.
Al separar las etapas de captura y conversión, los investigadores han resuelto un problema importante: la interferencia del oxígeno, que limitaba hasta ahora la eficiencia de dispositivos similares. Esta innovación permite una conversión más rápida y eficiente del CO₂ atmosférico.
Aplicaciones prometedoras
Este dispositivo podría utilizarse para producir combustibles limpios para coches, aviones o incluso productos químicos esenciales, sin emitir CO₂ adicional. También ofrece una solución para zonas remotas, donde el acceso a las redes energéticas es limitado.
Los investigadores contemplan una producción descentralizada, permitiendo a comunidades o individuos generar su propio combustible. Este enfoque podría reducir la dependencia de los combustibles fósiles mientras contribuye a la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero.
Finalmente, esta tecnología podría desempeñar un papel clave en la industria química y farmacéutica, donde el gas de síntesis es una materia prima esencial. Utilizando CO₂ atmosférico, estos sectores podrían reducir su huella de carbono mientras continúan produciendo los productos de los que dependemos diariamente.
Para profundizar: ¿Qué es el gas de síntesis?
El gas de síntesis (o "syngas") es una mezcla gaseosa compuesta principalmente por monóxido de carbono (CO) e hidrógeno (H₂). Se produce mediante la gasificación de materias carbonosas, como el carbón, el gas natural o, en este caso, el dióxido de carbono (CO₂). Este gas es una materia prima esencial en la industria química y energética, sirviendo como base para la fabricación de numerosos productos.
Históricamente, el syngas se ha utilizado para producir combustibles líquidos mediante el proceso Fischer-Tropsch, que transforma el CO y el H₂ en hidrocarburos. También se utiliza para fabricar amoníaco, un componente clave de los fertilizantes, así como metanol, un solvente y precursor químico importante. Su versatilidad lo convierte en un pilar de la industria moderna.
En el contexto de la transición energética, el syngas producido a partir de CO₂ capturado en el aire representa una alternativa sostenible a los métodos tradicionales, que dependen de combustibles fósiles. Utilizando fuentes renovables como la energía solar para su producción, se reduce la huella de carbono mientras se crea una economía circular.
Finalmente, el syngas podría desempeñar un papel central en la descarbonización de sectores difíciles de electrificar, como la aviación o la producción de productos químicos complejos. Combinando la captura de CO₂ y su conversión en syngas, esta tecnología ofrece una vía prometedora para conciliar el desarrollo industrial y la preservación del medio ambiente.
Autor del artículo: Cédric DEPOND
Fuente: Nature Energy