Un dispositivo utiliza energía solar para extraer CO2 del aire y convertirlo en combustible sostenible

El sistema desarrollado por investigadores de la Universidad de Cambridge toma el dióxido de carbono directamente del aire y lo convierte en gas de síntesis, un producto intermedio clave en la producción de muchos productos químicos y farmacéuticos.

Investigadores de la Universidad de Cambridge han desarrollado un reactor que extrae dióxido de carbono (CO2) directamente del aire y lo convierte en combustible sostenible, utilizando la luz solar como fuente de energía.

Los investigadores afirman que su reactor solar podría utilizarse para fabricar combustible para coches y aviones, o los numerosos productos químicos y farmacéuticos de los que dependemos. También podría utilizarse para generar combustible en lugares remotos o sin conexión a la red eléctrica.

A diferencia de la mayoría de las tecnologías de captura de carbono, el reactor desarrollado por los investigadores de Cambridge no requiere energía fósil ni el transporte y almacenamiento de dióxido de carbono, sino que convierte el CO2 atmosférico en algo útil utilizando la luz solar. Los resultados se han publicado en la revista Nature Energy.

La captura y almacenamiento de carbono (CAC) se ha presentado como una posible solución a la crisis climática y recientemente ha recibido 22.000 millones de libras (26 .000 millones de euros) del Gobierno británico. Sin embargo, la CAC consume mucha energía y existen dudas sobre la seguridad a largo plazo de almacenar CO2 a presión en el subsuelo, aunque actualmente se están llevando a cabo estudios de seguridad.

«Aparte del gasto y la intensidad energética, la CAC ofrece una excusa para seguir quemando combustibles fósiles, que es lo que causó la crisis climática en primer lugar», afirma el profesor Erwin Reisner, que dirigió la investigación. «La CAC tampoco es un proceso circular, ya que el CO2 presurizado se almacena, en el mejor de los casos, indefinidamente bajo tierra, donde no le sirve a nadie».

«¿Y si en lugar de bombear el dióxido de carbono al subsuelo hiciéramos algo útil con él?», explica el primer autor, el Dr. Sayan Kar, del Departamento de Química Yusuf Hamied de Cambridge. «El CO2 es un gas de efecto invernadero nocivo, pero también puede convertirse en sustancias químicas útiles sin contribuir al calentamiento global».

El grupo de investigación de Reisner se centra en el desarrollo de dispositivos que conviertan los residuos, el agua y el aire en combustibles y productos químicos prácticos. Estos dispositivos se inspiran en la fotosíntesis: el proceso por el que las plantas convierten la luz solar en alimento. Los dispositivos no utilizan energía externa: ni cables, ni pilas, todo lo que necesitan es la energía del sol.

El sistema más reciente del equipo toma el CO2 directamente del aire y lo convierte en gas de síntesis (syngas): un producto intermedio clave en la producción de muchos productos químicos y farmacéuticos. Los investigadores afirman que su método, que no requiere transporte ni almacenamiento, es mucho más fácil de escalar que otros dispositivos solares anteriores.

El dispositivo, un reactor de flujo alimentado por energía solar, utiliza filtros especializados para captar el CO2 del aire durante la noche, como una esponja absorbe el agua. Cuando sale el sol, la luz solar calienta el CO2 capturado, absorbiendo la radiación infrarroja, y un polvo semiconductor absorbe la radiación ultravioleta para iniciar una reacción química que convierte el CO2 capturado en syngas solar. Un espejo en el reactor concentra la luz solar, lo que aumenta la eficacia del proceso.

Los investigadores trabajan actualmente en la conversión del gas solar sintético en combustibles líquidos, que podrían utilizarse para propulsar coches, aviones y otros vehículos, sin añadir más CO2 a la atmósfera.

«Si fabricáramos estos dispositivos a gran escala, podrían resolver dos problemas a la vez: eliminar el CO2 de la atmósfera y crear una alternativa limpia a los combustibles fósiles», afirma Kar. «El CO2 se considera un residuo nocivo, pero también es una oportunidad».

Los investigadores afirman que una oportunidad especialmente prometedora está en el sector químico y farmacéutico, donde el gas de síntesis puede convertirse en muchos de los productos de los que dependemos a diario, sin contribuir al cambio climático. Están construyendo una versión a mayor escala del reactor y esperan empezar las pruebas en primavera.

Los investigadores afirman que su reactor podría utilizarse de forma descentralizada, lo que sería útil en lugares remotos o fuera de la red.

«En lugar de seguir excavando y quemando combustibles fósiles para producir los productos de los que dependemos, podemos obtener todo el CO2 que necesitamos directamente del aire y reutilizarlo», afirma Reisner. «Podemos construir una economía circular y sostenible, si tenemos la voluntad política de hacerlo», concluye.