La mayoría de los expertos están de acuerdo en que detener el cambio climático y el calentamiento global Los eventos de calor extremo y las tormentas más fuertes que los acompañan requerirán la eliminación de dióxido de carbono y otros gases de efecto invernadero de la atmósfera. Pero con los humanos bombeando aproximadamente 37 mil millones de toneladas métricas de dióxido de carbono al año, Es probable que las estrategias actuales para capturarlo no sean suficientes.

Ahora, Un equipo de investigación de UCLA ha propuesto una vía que podría ayudar a extraer miles de millones de toneladas métricas de dióxido de carbono de la atmósfera cada año. En lugar de capturar directamente el dióxido de carbono atmosférico, la tecnología lo extraería del agua de mar, permitiendo que el agua de mar absorba más. ¿Por qué? Porque, por unidad de volumen, el agua de mar contiene casi 150 veces más dióxido de carbono que el aire.

Los investigadores describen su concepto, denominado secuestro y almacenamiento de carbono en un solo paso, o sCS ² , en un artículo publicado hoy en la revista Química e ingeniería sostenibles de ACS .

"Para mitigar el cambio climático, necesitamos eliminar el dióxido de carbono de la atmósfera a un nivel entre 10 mil millones y 20 mil millones de toneladas métricas por año, "dijo el autor principal Gaurav Sant, director del Instituto UCLA para la Gestión del Carbono y Samueli Fellow y profesor de ingeniería civil y ambiental y de ciencia e ingeniería de materiales en la Escuela de Ingeniería Samueli de UCLA. "Para cumplir con una solución a esa escala, tenemos que inspirarnos en la naturaleza ".

Dado que la atmósfera y los océanos están en equilibrio, si se extrajera dióxido de carbono del océano, El dióxido de carbono de la atmósfera podría disolverse en él. En este escenario, el agua de mar es como una esponja para el dióxido de carbono que ya ha absorbido toda su capacidad, y el sCS ² el proceso tiene como objetivo exprimirlo, permitiendo que la esponja absorba más dióxido de carbono de la atmósfera.

La tecnología propuesta incorporaría un reactor de flujo, un sistema que continuamente se alimenta de materias primas y produce productos. El agua de mar fluiría a través de una malla que permite que una carga eléctrica pase al agua, haciéndolo alcalino. Esto inicia una serie de reacciones químicas que finalmente combinan el dióxido de carbono disuelto con calcio y magnesio nativo del agua de mar. produciendo piedra caliza y magnesita mediante un proceso similar al de la formación de las conchas marinas. El agua de mar que fluye se agotaría de dióxido de carbono disuelto y estaría lista para absorber más. Un coproducto de la reacción, además de minerales, es hidrógeno, que es un combustible limpio.

Además de su escala potencial de miles de millones de toneladas métricas, El enfoque sugerido por el equipo de UCLA tiene importantes ventajas sobre las ideas actuales para abordar la acumulación atmosférica de dióxido de carbono.

El nombre incluye "paso único" para diferenciarlo de otros conceptos que requieren que el dióxido de carbono de la atmósfera se someta a un proceso de concentración de varios pasos antes de que pueda almacenarse. Y aunque algunos planes proponen almacenar el dióxido de carbono capturado en formaciones geológicas como depósitos de gas y petróleo natural agotados, existe el riesgo de que las fugas devuelvan ese dióxido de carbono a la atmósfera. Por el contrario, SCS ² está destinado a almacenar de forma duradera el dióxido de carbono en forma de minerales sólidos.

"Lo bueno de convertir el dióxido de carbono en una roca es que no va a ninguna parte, "dijo Sant, quien es miembro del Instituto de NanoSistemas de California en UCLA.

"Durable, el almacenamiento seguro y permanente es la premisa de nuestra solución, "agregó la primera autora Erika Callagon La Plante, ex científico asistente del proyecto de UCLA que actualmente es profesor asistente en la Universidad de Texas en Arlington.

El equipo llevó a cabo análisis detallados de los insumos de materiales y energía y los costos necesarios para realizar su concepto, así como qué hacer con los subproductos. Como era de esperar, dada la enorme magnitud del desafío del carbono, estiman que se necesitaría casi 1, 800 sCS ² plantas para inmovilizar 10 mil millones de toneladas métricas de dióxido de carbono cada año, con un costo de billones de dólares.

"Debemos ser claros:gestionar y mitigar el dióxido de carbono es ante todo un desafío económico, "Sant dijo." Muchos de los enfoques actuales para la gestión del carbono requieren más energía limpia de la que podemos producir o son inasequibles. Como tal, necesitamos crear soluciones que sean accesibles y que no empobrezcan al mundo. Hemos tratado de utilizar una lente de pragmatismo para considerar cómo podemos lograr intervenciones sintéticas a una escala sin precedentes. teniendo en cuenta los limitados recursos energéticos y financieros que tenemos ".

Todavía, los investigadores creen que sCS ² , incluso a escalas más pequeñas, represents an advance in carbon-capture and storage that should be considered as a potential part of any overall strategy for confronting climate change.