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Reconversión del CO2 permitirá limpiar el aire y ayudar a países pobres

Reconversión del CO2 permitirá limpiar el aire y ayudar a países pobres

Una nueva tecnología permite cambiar el dióxido de carbono (CO2), el gas más abundante del efecto invernadero (causante del cambio climático), en un valioso producto. Durante mucho tiempo, este tipo de desarrollo ha sido el sueño de científicos y la insistencia de Lampadia sobre Una Solución al Cambio Climático:

“Lamentablemente, casi el 100% de los ingentes fondos usados en los temas del calentamiento global se dedicaron a sustentar los cálculos de sus eventuales efectos y muy poco a buscar nuevas tecnologías que permitan que el CO2 pueda recuperarse de la atmósfera de forma masiva y económica. Si no se desarrolla esa tecnología, condenaríamos al África a quedarse sin electricidad (inaceptable), pues solo pueden generar electricidad (económicamente) mediante sus reservas de carbón.”

Hasta ahora no se había encontrado una solución eficiente y económica para recuperar el CO2 de la atmósfera. Se especuló sobre la posibilidad de expulsarlo al espacio, pero se descartó, pues no podíamos perder el carbón para siempre. Tampoco se logró que se pueda depositar eficientemente en el subsuelo. La verdad es que la mayor parte del inmenso financiamiento de los temas climatológicos estaba dirigido a la sustitución de los hidrocarburos y el carbón, dejando sin suficiente financiamiento la posibilidad del uso de hidrocarburos en procesos límpios, algo muy deseable desde una perspectiva holística.

El Boeing Dreamliner utiliza nanofibras para crear fuertes compósitos de carbono utilizados en el cuerpo del avión.

Ahora, un equipo de químicos reporta haber desarrollado una tecnología para convertir eficiente y económicamente el CO2 atmosférico en nanofibras de carbono de gran valor para los productos industriales y de consumo.

Debido a su eficacia, este proceso de bajo consumo de energía se puede ejecutar utilizando sólo unos pocos voltios de electricidad o la luz solar para transformar una gran cantidad de dióxido de carbono.

La importancia de esta tecnología es la implicancia que tendrá en la matriz energética del mundo. Una de las preocupaciones siempre ha sido las consecuencias negativas del carbón en la producción de energía. Ahora se podrá absorber este gas de tal manera que compense considerablemente las emisiones del gas invernadero, creando además un material muy útil para la humanidad.

Este desarrollo es un claro ejemplo de los beneficios que produce la tecnología que, además, viene reduciendo el costo de la energía solar de manera espectacular. Ver el siguiente gráfico y el artículo de Lampadia que explica este avance: Revolución Tecnológica.

A continuación compartimos la información de la ‘American Chemical Society’ sobre el desarrollo de la transformación del CO2 en Nanofibras de carbono:

Absorber el CO2 de la atmósfera para crear nanofibras de carbono

Por Nick Lavar, publicado el 20 de agosto 2015 en el portal gizmag.com.

Traducido y glosado por Lampadia

Los investigadores dicen que con un área física menor al 10 % del tamaño del desierto del Sahara, el método podría reducir la concentración de CO2 en la atmósfera a niveles preindustriales dentro de 10 años (Fuente: Shutterstock)

Las nanofibras de carbono tienen un enorme potencial. Algún día se podrán utilizar en chalecos antibalas más resistentes, músculos artificiales o en la reconstrucción de corazones dañados, sólo por nombrar algunas posibilidades. Los científicos han desarrollado una técnica que podría retirar el dióxido de carbono de nuestra atmósfera y transformarlo en nanofibras de carbono, lo que resultaría en materias primas para su uso en cualquier cosa, desde ropa deportiva hasta aviones comerciales.

El equipo de la Universidad George Washington,dirigido por Stuart Licht que trabaja en este proyecto lo describen como un enfoque de “diamantes del cielo”. Esto es en parte porque los diamantes están hechos de carbono y también por lo valioso que estas fibras podrían llegar a ser.

El sistema toma dióxido de carbono y lo baña en carbonatos fundidos a una temperatura de 750 ° C. A continuación, es introducido el aire de la atmósfera, por medio de una corriente eléctrica directa de electrodos de níquel y acero. Esto disuelve el dióxido de carbono y las nanofibras de carbono comienzan a acumularse en el electrodo de acero.

“Hemos encontrado una manera de utilizar el CO2 atmosférico para producir nanofibras de carbono de alto rendimiento”, dice Licht. “Tales nanofibras se utilizan para hacer fuertes compuestos de carbono, tales como los utilizados en el Boeing Dreamliner, en el equipamiento deportivo de alta gama, palas de turbina eólica y una serie de otros productos.”

Otro de los puntos fuertes del método es la pequeña cantidad de energía necesaria para que funcione. Es un sistema híbrido que incorpora células solares y un colector de energía térmica que se utiliza para llevarlo a la temperatura requerida, un proceso que dice utilizar tan poca energía como un solo voltio de electricidad.

“El crecimiento de nanofibras de carbono puede ocurrir con menos de 1 voltio a 750 ° C, que por ejemplo, es mucho menor que los 3 a 5 voltios utilizados en la formación industrial de aluminio a 1,000 ° C “, explica Licht.

Licht afirma que si los investigadores amplían sus operaciones para cubrir un área física de menos de 10 por ciento del tamaño del desierto del Sahara, sería suficiente para reducir la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera a niveles preindustriales dentro de 10 años. Y estarían suministrando muchísimos materiales para la producción futura al mismo tiempo.

Con la investigación todavía en la fase experimental, el equipo ahora está buscando la mejor manera de escalar el proceso y ver cómo se pueden producir nanofibras de un tamaño consistente. “Estamos incrementando el tamaño rápidamente”, dice Licht. “Y pronto debería estar en el rango de decenas de gramos (0,04 onzas) de nanofibras por hora.”

La investigación está siendo presentada en la 250a Reunión y Exposición Nacional de la American Chemical Society en Boston esta semana.

Se puede escuchar al mismo Licht describir la investigación en el siguiente vídeo:

Transcrito y traducido por Lampadia:

https://www.youtube.com/watch?v=nSXYKdsNg7A

TRANSCRIPCIÓN DEL VIDEO:

Buenos días, soy Christine Suh. Bienvenidos a esta conferencia de prensa de la 250va Reunión Nacional y Exposición de la American Chemical Society en Boston.

Nos acompaña hoy el Dr. Stewart Licht de la Universidad George Washington, que va a hablar con nosotros sobre un nuevo enfoque para la eliminación del CO2 de la atmósfera y convertirlo en nanofibras de carbono. Dr. Licht:

Muchas gracias. Una de las amenazas que enfrenta nuestro planeta es el cambio climático. En lugar de tratar de sobrevivir a las consecuencias del cambio climático como las inundaciones, los incendios forestales,la hambruna, los trastornos económicos, la muerte humana y la extinción de especies, debemos mitigar el gas de dióxido de carbono del efecto invernadero. Existen muchos intentos de reducir el dióxido de carbono con otras sustancias como soplar CO2 al océano o burbujearlo dentro de la tierra u otros métodos de secuestro, pero estos métodos están llenos de incertidumbre, altos costos y es poco probable que tengan éxito.

Reportamos hoy que hemos encontrado una solución viable para mitigar el cambio climático. En lugar de secuestrar el dióxido de carbono en la atmósfera, se puede transformar directamente en productos de carbonos estables, útiles, compactos y valiosos. En este simple procedimiento, el dióxido de carbono se convierte en nanofibras de carbono. Las nanofibras de carbono son una sustancia valiosa basadas en carbono puro, que tienen una fuerza mayor a la del acero y propiedades útiles para edificios, la nanoelectrónica, la catálisis industrial y baterías de iones de litio de alta capacidad.

Hasta ahora las nanofibras de carbono han sido demasiado costosas para la mayoría de aplicaciones. Aquí han crecido de manera eficiente y a muy bajo costo, utilizando la energía solar. Han crecido en un reactor electroquímico.Los reactores electroquímicos ilustrados en nuestra animación…si podemos mostrarlo…

En la animación aquí, mostramos electrodos sumergidos en el carbonato de litio fundido. A continuación, se suministra electricidad, un ejercicio sencillo entre los dos electrodos en el inferior el cátodo con la sustancia común carbonato de litio, se divide en carbono y óxido de litio. Este carbonato en el electrodo de cobre simplemente libera oxígeno puro. El óxido de litio que se formó en el electrodo inferior reacciona con el dióxido de carbono atmosférico para hacer más carbonato de litio y lo que esto significa es que el carbonato de litio se recarga continuamente. La reacción final es que el dióxido de carbono entra desde el aire y el carbono se forma en un electrodo y oxígeno en el otro.

Pero este carbono está en una forma muy especial. Está en la forma de nanofibras de carbono y esta química, una química muy específica, es muy sencilla. Es muy sencillo hacer las nanofibras de carbono y está delineado en nuestra nueva publicación. Se encuentra disponible en línea, gratis, como un artículo de acceso abierto. Las referencias se dan en la animación. Además, si está interesado en la química específica, me puedeenviar un correo electrónico, mi dirección de correo electrónico también está en la animación y te enviaremos la animación completa de ese proceso de dos minutos.

Nanofibras de carbono son un producto muy valioso en comparación con el carbón, que cuesta alrededor de US$ 40 por tonelada o del grafito, que cuesta alrededor de US$ 1,000 por tonelada. Las nanofibras de carbono valen US$ 25,000 la tonelada. Pensamos que esto le dará un gran incentivo para convertir el dióxido de carbono directamente en nanofibras de carbono de la atmósfera y proporcionar un camino razonable para reducir los niveles de dióxido de carbono en la atmósfera.

Hoy en día, las nanofibras de carbono se están utilizando en compuesto de carbono, en aplicaciones para el Boeing Dreamliner, un reemplazo de peso ligero para el cuerpo del avión (en lugar de aleaciones de magnesio de aluminio). Hay una variedad de aplicaciones para ellos y creemos que este proceso reducirá sustancialmente el precio de las nanofibras de carbono, lo que elevarásu demanda.

Creemos que el mercado de nanofibras de carbono recién está empezando. Es la misma situación que el mercado de los plásticos a principios de la Segunda Guerra Mundial. Está a punto de despegar. Habrá una maravillosa variedad de aplicaciones, desde la construcción de materiales hasta usos de energía renovable y la nanoelectrónica y con eso nos proporcionan un maravilloso buffer para almacenar el dióxido de carbono que se encuentra en la atmósfera de una forma compacta y estable.