Investigadores de la Universidad de Cambridge consiguieron desarrollar un dispositivo de bajo costo, de características similares a una batería, que puede capturar selectivamente el gas de dióxido de carbono mientras se carga.
Durante su uso, cuando se descarga, el CO2 puede liberarse de forma controlada desde este dispositivo y recolectarse para ser reutilizado o eliminado de manera responsable.
Una alternativa más sustentable para las baterías tradicionales
El dispositivo desarrollado en Cambridge no es una batería, técnicamente hablando, a pesar de que funciona de manera similar a una batería recargable. Se trata de un supercondensador, un aparato pequeño, del tamaño de una moneda y fabricado en base a materiales sostenibles, como agua marina y cáscaras de coco.
Este supercondensador podría ayudar a impulsar las tecnologías de captura y almacenamiento de carbono a un costo mucho menor, un propósito perseguido en la industria, pero que hasta ahora dependía de un gran consumo de energía y altos costos asociados.
Un supercondensador es un aparato similar a una batería recargable, cuyas diferencias se marcan en cómo almacenan la carga ambos dispositivos. Mientras una batería convencional usa reacciones químicas para almacenar y liberar carga, un supercondensador no depende de estas reacciones. En su lugar, basa su funcionamiento en el movimiento de electrones entre electrodos, lo que retarda su degradación, asegurando un ciclo de vida más largo.
“La contrapartida es que los supercondensadores no pueden almacenar tanta carga como las baterías, pero para algo como la captura de carbono priorizaríamos la durabilidad”, dijo la coautora de este proyecto, Grace Mapstone. “La mejor parte es que los materiales que se utilizan para fabricar supercondensadores son baratos y abundantes. Los electrodos están hechos de carbón, que proviene de desechos de cáscaras de coco”, agregó.
Considerando que cada año se liberan a la atmósfera alrededor de 35.000 millones de toneladas de CO2, se necesitan urgentemente soluciones para eliminar estas emisiones y hacer frente a la crisis climática. “Queremos utilizar materiales que sean inertes, que no dañen el medio ambiente y que necesitemos desechar con menos frecuencia. Por ejemplo, el CO2 se disuelve en un electrolito a base de agua que es básicamente agua de mar”, señaló Mapstone al respecto.
Una particularidad de este supercondensador es que no absorbe CO2 espontáneamente. Para lograrlo, debe estar cargándose. Mientras los electrodos se cargan, la placa negativa atrae el gas CO2, al mismo tiempo que ignora otras emisiones, como las de oxígeno, nitrógeno y agua, que no son factores que impactan negativamente al ambiente. Bajo este método, el supercondensador captura carbono y almacena energía.
“El proceso de carga y descarga de nuestro supercondensador utiliza potencialmente menos energía que el proceso de calentamiento de aminas que se usa actualmente en la industria”, comentó el Dr. Alexander Forse. “Nuestras próximas preguntas implicarán investigar los mecanismos precisos de captura de CO2 y mejorarlos. Entonces será una cuestión de escalar”, agregó el director de la investigación, perteneciente al Departamento de Química de Cambridge.
Este campo de investigación es relativamente nuevo dentro del área. Pequeños avances como este, abren el camino para que los supercondensadores se perfilen como alternativas para las baterías convencionales en el futuro, para los usos que resulten más aptos.