En cuanto al medio ambiente, El dióxido de carbono es probablemente el enemigo público número uno. Esto hace que sea aún más irónico que el Reino Unido sufra actualmente una escasez de gas, que los expertos advierten que afectará a una variedad de industrias, sobre todo comida y bebida.

En el entorno adecuado, El CO₂ es un gas extremadamente útil. Cuando se agrega a las bebidas, les da su efervescencia. Atrapalo en burbujas de alta presión en los dulces y obtendrás un caramelo reventado. Comprímelo en un cilindro y tienes un extintor. Congélelo y producirá hielo seco que se utiliza para mantener refrigerados los materiales médicos (incluidas las vacunas COVID) durante el transporte.

Los organismos microbianos que causan la muerte de los alimentos necesitan oxígeno para sobrevivir. empaquetando hojas de ensalada con CO₂, no oxigeno, los mantiene frescos. Mientras tanto, en la industria cárnica, se utilizan altas concentraciones de gas para reemplazar el oxígeno en el aire que respiran los animales, dejándolos inconscientes antes de ser sacrificados.

Dada nuestra necesidad de CO₂ en un área, y el exceso en otro, la pregunta obvia es:¿por qué no extraemos simplemente el dióxido de carbono del aire? La respuesta simple es que a pesar de su impacto perjudicial, hay relativamente poco dióxido de carbono en el aire. Aunque tenemos un 50% más en nuestro aire que antes de la revolución industrial, El CO₂ todavía constituye solo el 0,04% del contenido de aire.

Esto hace que el CO₂ sea extremadamente difícil de "encontrar" y luego eliminar del aire. Se está trabajando mucho para capturar el gas del aire, con el fin de contrarrestar las emisiones de CO₂, pero por el momento esta no es una fuente viable de gas para la industria.

En lugar de, la principal fuente de CO₂ para usos industriales es la producción de fertilizantes nitrogenados, que produce CO₂ como subproducto. Y con la producción de fertilizantes detenida en el Reino Unido debido al aumento vertiginoso del precio del gas, que se utiliza mucho en plantas de fertilizantes, el efecto dominó es la escasez de CO₂. Entonces, para explicar la escasez actual de CO₂, Realmente necesitamos ver cómo se fabrican los fertilizantes a base de nitrógeno.

Captura de nitrógeno

El nitrógeno juega un papel fundamental en la bioquímica de todos los seres vivos. También es el gas más común en nuestra atmósfera. Pero el gas nitrógeno es en gran parte inerte, lo que significa que las plantas y los animales no pueden extraerlo del aire. Como consecuencia, un factor limitante importante en la agricultura siempre ha sido la disponibilidad de nitrógeno.

En 1910, los químicos alemanes Fritz Haber y Carl Bosch cambiaron todo esto cuando combinaron nitrógeno e hidrógeno en amoníaco. Esto a su vez se puede utilizar como fertilizante para cultivos, eventualmente filtrando la cadena alimenticia hacia nosotros.

Hoy dia, aproximadamente el 80% del nitrógeno en nuestros cuerpos proviene del proceso de Haber-Bosch, lo que hace que esta única reacción química sea probablemente el factor más importante en la explosión demográfica de los últimos 100 años.

Aproximadamente el 78% de nuestra atmósfera es nitrógeno, por lo que encontrar este ingrediente para el proceso Haber-Bosch es fácil. Pero el otro componente, gas de hidrogeno, no está tan fácilmente disponible. Hay mucho hidrógeno por ahí más obviamente como el H en H₂O y CH₄ (metano), pero romper los enlaces entre el hidrógeno y el oxígeno en el agua o el carbono en el metano requiere una gran cantidad de energía.

La principal forma en que se produce actualmente es mediante un proceso conocido como reformado con vapor de metano. Esto funciona comenzando con gas natural, que se está volviendo mucho más caro en el Reino Unido, y luego calentándolo a aproximadamente 1, 000 ℃ en presencia de agua. Los productos finales son gas hidrógeno (H₂) y CO₂.

Estos están separados para sus respectivos usos. Desafortunadamente, la cantidad de CO₂ producida por la industria de los fertilizantes supera con creces la cantidad que necesitan otras industrias. Entonces, la mayoría de las plantas fertilizantes no se molestan en capturarlo.

Los combustibles fósiles utilizados en la producción de fertilizantes y el CO₂ que genera como subproducto lo hacen particularmente hostil para el medio ambiente. Por lo tanto, una gran parte de la agenda de descarbonización es producir hidrógeno de forma limpia para su uso en fertilizantes y combustible. Una de las formas más sencillas de lograrlo es mediante la electrólisis del agua, utilizando fuentes limpias de electricidad.

Mientras tanto, a medida que se desarrollan las tecnologías de captura de carbono, podemos ver el dióxido de carbono extraído directamente del aire para su uso en procesos industriales. Pero esa es una solución a largo plazo, por lo que no va a ayudar pronto.

Pero existen alternativas al CO₂ que podrían ayudar en caso de apuro. El más obvio es el gas nitrógeno, que se puede utilizar de la misma forma que el CO₂ para conservar alimentos o aturdir a los animales. Igualmente, porque nada arde en nitrógeno, se puede utilizar para apagar incendios, al igual que los extintores de CO₂.

El gobierno del Reino Unido ha estado manteniendo conversaciones de crisis con el propietario estadounidense de dos de las plantas de fertilizantes nitrogenados más grandes del Reino Unido. ambos actualmente inactivos. Quizás la persuasión los hará volver a la vida. Sin embargo, la escasez de CO₂ ha dejado al descubierto las complejas cadenas de suministro de productos químicos de las que dependemos para nuestras bebidas gaseosas y ensaladas envasadas.

Este artículo se ha vuelto a publicar de The Conversation con una licencia de Creative Commons. Lea el artículo original.