Un ayuno método verde y de un solo paso para producir esferas de carbono porosas, que son un componente vital para la tecnología de captura de carbono y para las nuevas formas de almacenar energía renovable, ha sido desarrollado por investigadores de la Universidad de Swansea.

El método produce esferas que tienen buena capacidad de captura de carbono, y funciona eficazmente a gran escala.

Las esferas de carbono varían en tamaño desde nanómetros hasta micrómetros. Durante la última década han comenzado a desempeñar un papel importante en áreas como el almacenamiento y la conversión de energía, catálisis, Adsorción y almacenamiento de gas, suministro de fármacos y enzimas, y tratamiento de aguas.

También están en el corazón de la tecnología de captura de carbono, que retiene el carbono en lugar de emitirlo a la atmósfera, contribuyendo así a hacer frente al cambio climático.

El problema es que los métodos existentes para fabricar esferas de carbono tienen inconvenientes. Pueden ser costosos o poco prácticos, o producen esferas que funcionan mal en la captura de carbono. Algunos usan biomasa, haciéndolos más respetuosos con el medio ambiente, pero requieren un químico para activarlos.

Aquí es donde el trabajo del equipo de Swansea, con sede en el Instituto de Investigación de Seguridad Energética de la Universidad, representa un gran avance. Señala el camino hacia una mejor, forma más limpia y ecológica de producir esferas de carbono.

El equipo adaptó un método existente conocido como CVD:deposición química de vapor. Esto implica el uso de calor para aplicar un revestimiento a un material. Usando ácido piromelítico como fuente de carbono y oxígeno, aplicaron el método CVD a diferentes temperaturas, de 600 a 900 ° C. Luego estudiaron la eficiencia con la que las esferas capturaban CO ₂ a diferentes presiones y temperaturas

Descubrieron que:

• 800 ° C fue la temperatura óptima para formar esferas de carbono
• Los ultramicroporos en las esferas que se produjeron les dieron una alta capacidad de captura de carbono tanto a presiones atmosféricas como a bajas presiones.
• El área de superficie específica y el volumen total de poros fueron influenciados por la temperatura de deposición, que conduce a un cambio apreciable en la capacidad general de captura de dióxido de carbono
• A presión atmosférica, el CO más alto ₂ capacidades de adsorción, medido en milimolares por gramo, para las mejores esferas de carbono, fueron alrededor de 4.0 a 0 ° C y 2.9 a 25 ° C.

Este nuevo enfoque aporta varias ventajas sobre los métodos existentes para producir esferas de carbono. Está libre de álcalis y no necesita un catalizador para activar la forma de las esferas. Utiliza una materia prima barata y segura que está fácilmente disponible en el mercado. No hay necesidad de disolventes para purificar el material. También es un procedimiento rápido y seguro.

Dr. Saeid Khodabakhshi del Instituto de Investigación de Seguridad Energética de la Universidad de Swansea, quien dirigió la investigación, dijo:

"Las esferas de carbono se están convirtiendo rápidamente en productos vitales para un futuro ecológico y sostenible. Nuestra investigación muestra una forma ecológica y sostenible de fabricarlas.

Demostramos una caja fuerte forma limpia y rápida de producir las esferas. Crucialmente, Los microporos en nuestras esferas significan que funcionan muy bien en la captura de carbono. A diferencia de otros métodos de ECV, Nuestro procedimiento puede producir esferas a gran escala sin depender de materias primas líquidas o gaseosas peligrosas.

También se están examinando esferas de carbono para su posible uso en baterías y supercondensadores. Así que con el tiempo podrían volverse esenciales para el almacenamiento de energía renovable, como ya lo son para la captura de carbono ".