El dióxido de carbono es un alborotador. Por lo tanto, es una buena idea eliminarlo de las emisiones de las centrales eléctricas, y puede tener un beneficio económico adicional.

Hasta ahora, El dióxido de carbono se ha vertido en los océanos o se ha enterrado bajo tierra. La industria se ha mostrado reacia a implementar depuradores de dióxido de carbono en las instalaciones debido al costo y al impacto.

¿Y si no solo pudiéramos capturar dióxido de carbono, pero convertirlo en algo útil? S. Komar Kawatra y sus estudiantes han abordado ese desafío, y están teniendo cierto éxito.

Un equipo dirigido por Kawatra, profesor de ingeniería química en la Universidad Tecnológica de Michigan, su Ph.D. estudiantes, Sriram Valluri y Victor Claremboux, y el estudiante de pregrado Sam Root, han diseñado un depurador de dióxido de carbono. Están trabajando para convertir el dióxido de carbono que capturan en ácido oxálico, una sustancia química que se encuentra naturalmente en muchos alimentos.

Root y Valluri han sido invitados a presentar su investigación en la Sociedad de Minería, Reunión anual de Metalurgia y Exploración en Denver en febrero.

El ácido oxálico es utilizado por la industria para lixiviar elementos de tierras raras de los cuerpos minerales. Las tierras raras se utilizan en productos electrónicos como teléfonos móviles. Actualmente, las tierras raras no se producen en los Estados Unidos; China produce el 90 por ciento o más de las tierras raras del mundo. Al producir ácido oxálico a nivel nacional, puede ser posible extraer de manera rentable elementos de tierras raras en los EE. UU., que es importante para la seguridad nacional, Dijo Kawatra.

Cómo funciona un depurador de dióxido de carbono

El grupo instaló su depurador de dióxido de carbono en la planta de vapor de Michigan Tech, donde están probando con gas de combustión real a escala de planta piloto.

La planta de vapor produce gases de combustión que contienen un ocho por ciento de dióxido de carbono. El depurador de los ingenieros químicos redujo las emisiones al cuatro por ciento y su objetivo es reducirlas por debajo del dos por ciento.

"Por debajo del dos por ciento, estamos felices, ", Dijo Kawatra." Por debajo del uno por ciento, seremos muy felices."

Es una posibilidad real. "Ya lo hemos reducido al cero por ciento en el laboratorio, "Señaló Valluri.

Los estudiantes universitarios trabajan con estudiantes graduados para monitorear el depurador de dióxido de carbono.

En la planta de vapor extraen una muestra de corriente de gas de combustión de la línea de escape principal de la caldera. El gas de combustión sale del quemador a 300-350 grados Fahrenheit. La muestra se comprime a través de un filtro que elimina partículas, luego pasa a través de una unidad de enfriamiento antes de entrar en la parte inferior de la columna de fregado.

La ceniza de sosa captura dióxido de carbono

Se bombea una solución de carbonato de sodio en la parte superior de la columna de lavado de 11 pies de altura. El gas de combustión se burbujea a través de la columna. A medida que avanza hacia la cima, el carbonato de sodio o la ceniza de sosa eliminan gran parte del dióxido de carbono del gas. Kawatra y sus estudiantes controlan constantemente la cantidad de dióxido de carbono.

"El mayor desafío es una proporción fluctuante de gases en los gases de combustión, "Dijo Valluri. El miembro del equipo, Root, elaboró:"Necesita un sistema de control en cascada que mida el dióxido de carbono y manipule la cantidad de solución de lavado en consecuencia".

"Nuestros próximos desafíos son, cuánto podemos escalar el depurador y para qué podemos usar el dióxido de carbono, ", Dijo Valluri. Esto se relaciona con el otro proyecto de investigación de Valluri y Claremboux, la conversión de dióxido de carbono en productos útiles. Han podido producir ácido oxálico a partir de dióxido de carbono a escala de laboratorio.

John Simmons, un alumno de Michigan Tech en la Academia de Ingeniería Química en Tech y presidente de Carbontec Energy en Bismarck, Dakota del Norte, apoya la investigación de Kawatra. Dice que el ahorro para la industria de este tipo de depurador de dióxido de carbono es enorme.

El método habitual para eliminar el dióxido de carbono de las emisiones utiliza aminas, compuestos químicos a base de nitrógeno que se unen al dióxido de carbono. Pero las aminas cuestan $ 20, 000 una tonelada, Dijo Simmons. Los carbonatos como el carbonato de sodio que utiliza el equipo de Kawatra cuestan 200 dólares la tonelada.

Simmons está entusiasmado con el potencial de producir un producto comercial a partir del dióxido de carbono capturado. "No creo que secuestrarlo bajo tierra sea una buena idea, ", dijo." Tenemos que encontrar una manera de utilizarlo comercialmente ".

La tecnología, denominada "Proceso de captura / utilización de dióxido de carbono Clearite VI", "fue patentado (Patente No. US7, 919, 064B2) por los inventores, S. Komar Kawatra, Tim Eisele y John Simmons, y asignado a Michigan Tech. Carbontec Energy Corporation, el patrocinador de tecnología, es el licenciatario exclusivo en todo el mundo y planea comercializar la tecnología a través de empresas conjuntas y sublicencias.

Simmons se complace de que Kawatra y sus estudiantes estén realizando un estudio de planta piloto de su depurador en la planta de vapor a gas natural de Michigan Tech. "Era importante probar el proceso en condiciones de emisión reales, " él explicó.

Kawatra está contento con el progreso que él y sus estudiantes han logrado en la eliminación del dióxido de carbono de los gases de combustión. Y está entusiasmado con la perspectiva de crear un producto comercializable a partir de él. "Queremos encontrarle usos, ", dijo." Queremos ayudar a la industria a ganar dinero. Queremos demostrar que puede tomar desechos dañinos como el dióxido de carbono y hacer que produzcan ganancias ".