El dióxido de carbono es el principal contribuyente a las emisiones de gases de efecto invernadero, responsables del calentamiento global y el cambio climático. Captura directa de CO2 en el aire es una de las soluciones propuestas para reducir su concentración en la atmósfera, pero combinar este proceso con su recuperación y transformación en productos de valor agregado es altamente complejo y requiere una interacción finamente equilibrada entre este elemento y los adsorbentes que permiten su captura. y conversión en productos de valor añadido.
Un equipo de investigación de la Universitat Jaume I de Castelló ha demostrado una nueva metodología que combina la captura directa de CO2 del aire y su conversión eficiente y selectiva en carbonatos cíclicos sin utilizar epóxidos como sustratos (lo cual es valioso desde el punto de vista de la seguridad, ya que los epóxidos son potencialmente explosivos).
El sistema utiliza sales orgánicas comerciales, libres de metales y de bajo costo. Las moderadas condiciones de reacción empleadas (a temperatura ambiente o hasta 40ºC) y la variedad de sustratos utilizados demuestran la versatilidad de la metodología propuesta. Los hallazgos se publican en la revista ACS Sustainable Chemistry &Engineering. .
"El gran problema y la gran dificultad de este método", explica la investigadora Marcileia Zanatta, "es que el CO2 en el aire tiene una concentración muy baja, aproximadamente un 0,04%, lo que hace que la reacción de captura sea muy lenta y su conversión en otro producto requiera condiciones muy drásticas". En el sistema desarrollado en la universidad pública de Castelló, "conseguimos capturarlo en 16 horas, un ritmo considerablemente más rápido que las aproximadamente 40 horas reportadas en la literatura", afirma el científico.
El desarrollo de un único material que combina capacidades catalíticas y de sorción para trabajar simultáneamente en CO2 La captura y conversión es un desafío muy atractivo pero complejo. En este caso, se ha demostrado un proceso secuencial, donde CO2 primero se captura en forma de bicarbonato y luego se transforma en carbonatos cíclicos. La simplicidad y el bajo coste asociados al CO2 La captura, combinada con la eficiencia del proceso de transformación, abren la puerta a una amplia gama de metodologías de captura directa de aire y procesos de conversión (DACC).
El uso de sustratos a base de biomasa (que también son más baratos que los epóxidos), el dióxido de carbono capturado directamente del aire y un adsorbente barato y disponible comercialmente "hacen que esta metodología sea muy ventajosa y atractiva para desarrollar rutas químicas sintéticas sostenibles para generar carbonatos cíclicos". dice el investigador Víctor Sans, "y esto representa un enfoque de economía sostenible y circular para la captura y valorización de los gases de efecto invernadero". Sans afirma que "ha sido un reto científico capturar y transformar dióxido de carbono con un único sistema, pero hemos conseguido crear un puente entre ambos".
La producción de carbonatos cíclicos a partir de CO2 Es muy interesante desde el punto de vista de la sostenibilidad, ya que es totalmente eficiente en términos atómicos, es decir, el producto final incorpora todos los materiales que intervienen en el proceso, sin crear subproductos. Los carbonatos cíclicos son importantes productos químicos industriales con diversas aplicaciones:disolventes respetuosos con el medio ambiente, baterías de iones de litio, pinturas y revestimientos, resinas, precursores de materiales poliméricos y procesamiento de polímeros en química fina.
Más información: Marcileia Zanatta et al, Captura directa de aire y conversión integrada de dióxido de carbono en carbonatos cíclicos con sales orgánicas básicas, ACS Química e ingeniería sostenibles (2023). DOI:10.1021/acssuschemeng.3c00890
Información de la revista: ACS Química e Ingeniería Sostenible
Proporcionado por Asociación RUVID
