Un investigador mexicano ‘recicla’ el CO2 y lo convierte en plástico y energía

Mediante unas membranas separa y captura el dióxido de carbono, para utilizarlo posteriormente como materia prima en la preparación de combustibles y plásticos.

Moisés Carreón es un joven científico mexicano que ha enfocado su carrera en el diseño y desarrollo de membranas que capturan dióxido de carbono (CO2), uno de los principales gases de infecto invernadero, para luego “reciclarlo” y convertirlo en plástico o combustible, lo que sirve para reducir el calentamiento global. Este desarrollo le ha hecho merecedor del máximo reconocimiento que da la Casa Blanca a jóvenes investigadores, y que recibirá de manos del presidente estadounidense Barack Obama.

“Estas membranas están hechas a base de cristales porosos que permiten que el CO2 pase a través de ellas, y todos los demás gases de efecto invernadero (nitrógeno, metano, etcétera) no pasen”, explica.

Los cristales porosos que forman las membranas están inspirados en la composición de las piedras volcánicas o zeolitas. “Si tomas una piedra de éstas y la analizas en microscopios de alta resolución verás cristales con poros muy chiquititos”, explica Carreón.

Uno de los objetivos de nuestra investigación es separar, capturar, el CO2 de los demás gases de efecto invernadero.

Teniendo como modelo estas zeolitas, en los años 60 y 70, científicos de todo el mundo empezaron a generar cristales porosos en laboratorios. “Actualmente –asegura el ingeniero químico– hay más de 200 o 300 tipos de cristales porosos a base de zeolitas que pueden sintetizarse en laboratorio.

Tras el desarrollo de estos cristales porosos, los científicos empezaron a generar membranas con ellos. “El reto es convertir estos cristalitos, que son como polvo o talco, en una membrana, que es una peliculita, como la nata de la leche; eso es lo que hace mi grupo”, precisa el científico.

El investigador mexicano y sus colegas utilizan esas membranas para separar los gases de efecto invernadero producidos por los vehículos y las industrias.

Capturar el CO2

Como recuerda Carreón, el dióxido de carbono es el principal causante del calentamiento global. “Uno de los objetivos de nuestra investigación es separar, capturar, el CO2 de los demás gases de efecto invernadero”. Una vez que capturado, lo utilizan como materia prima para preparar combustibles o plásticos.

¿Y cómo generan esta membrana? “Colocamos –explica– un tubito poroso, de metal o cerámico, de alrededor de cinco centímetros, en un reactor o autoclave, que es como una olla exprés. Luego agregamos una sal metálica, un nitrato o un sulfato de un metal, de aluminio, de silicio, de fósforo, de zinc, y agua, que van a hacer que se cristalice o crezca la membrana alrededor de ese tubito poroso. Después metemos el reactor a un horno de laboratorio y la dejamos enfriar un día. Así se forma la membrana alrededor del tubo poroso”.

Empezamos con gas indeseable, gas de contaminación, y al final obtenemos un producto útil.

Posteriormente, los investigadores someten a la membrana a un proceso “de activación”, que consiste en calentarla en presencia de aire durante varias, lo que sirve para abrir completamente sus poros. Después pasan una corriente de gas invernadero por esa membrana, que separa y captura el dióxido de carbono.

Ese CO2 capturado se coloca en otro reactor y le incorporan epóxido, para convertir el CO2 en carbonato cíclico. Finalmente calientan ese carbonato cíclico para después convertirlo en plástico. “Así, empezamos con gas indeseable, gas de contaminación, y al final obtenemos un producto útil” explica Carreón.

Cuantificar los gases

Para saber y cuantificar qué tipo de gases obtuvieron y corroborar si el gas capturado por la membrana es CO2, los investigadores utilizan una técnica analítica llamada cromatografía de gases acoplada con espectrometría de masas. “Te dice: estás obteniendo 20% de dióxido de carbono, 5% de nitrógeno, 10% de hidrógeno…”.

Carreón y su grupo comenzaron a trabajar en el diseño y desarrollo de membranas con cristales porosos en 2007. Su investigación ha superado ya el nivel laboratorio, y actualmente algunas de sus membranas se trabajan a nivel de planta piloto.

El proyecto de investigación lo financió la compañía de petróleo Shell, y su implementación a gran escala depende en gran medida de ella, asegura el científico mexicano.

Fuente:
Agencia ID
Foto portada:
Philipp en Flickr (cc)