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Nueva tecnología: polvo capaz de captar CO2 del aire con la eficacia de un árbol maduro en pequeñas cantidades
Las tecnologías de captura y almacenamiento de carbono han ganado protagonismo en la lucha contra el cambio climático. Con niveles crecientes de dióxido de carbono (CO2) en la atmósfera, es imperativo buscar métodos eficientes para reducir la concentración de este gas, que es uno de los principales responsables del calentamiento global.
El desafío de la captura directa de CO2
Los métodos tradicionales de captura de carbono le permiten capturar CO2 de fuentes técnicas, como las chimeneas de las centrales eléctricas. Sin embargo, capturar dióxido de carbono directamente del aire, donde se encuentra en una concentración mucho menor, es una tarea compleja.
La tecnología de Captura directa de aire (DAC) resulta esencial para revertir el aumento de los niveles de CO2 presión atmosférica, que alcanzó las 426 partes por millón (ppm), un 50% por encima de los niveles registrados antes de la Revolución Industrial.
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O Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC) destaca la DAC como herramienta fundamental para alcanzar el objetivo de limitar el aumento de la temperatura global a 1,5 °C. Sin embargo, este proceso aún enfrenta muchos desafíos, tanto tecnológicos como financieros.
Innovaciones prometedoras: el desarrollo de COF
Investigadores de la Universidad de California, Berkeley, han logrado un avance importante en la tecnología de captura directa de carbono.
Desarrollaron un material innovador llamado Marco Orgánico Covalente (COF), capaz de capturar CO2 del medio ambiente sin descomponerse cuando entra en contacto con agua u otros contaminantes, una limitación común en las tecnologías DAC.
Según el profesor Omar Yaghi, líder de la investigación, el COF es extremadamente eficiente y tiene una impresionante capacidad de captura de carbono. Sólo 200 gramos de material pueden capturar hasta 20 kilos de CO2 al año, lo que equivale a la cantidad de carbono absorbido por un árbol maduro.
Comparación con materiales tradicionales.
El COF desarrollado por Yaghi es más estable y resistente que los materiales anteriores, como las estructuras organometálicas (MOF), que han demostrado ser menos resistentes después de múltiples ciclos de uso.
Este nuevo COF, denominado COF-999, está compuesto por fuertes enlaces covalentes carbono-carbono y carbono-nitrógeno, que garantizan su durabilidad y capacidad de ser reutilizado en cientos de ciclos sin degradarse.
Zihui Zhou, coautor de la investigación y estudiante de posgrado, destacó que capturar CO2 de los gases de combustión ayuda a reducir el impacto del cambio climático, mientras que la captura directa de aire es capaz de revertir este efecto, ayudando a reducir los niveles de CO2 a niveles más seguros.
Rendimiento y eficiencia energética
COF-999 no sólo captura CO2 de forma eficaz, sino que también es energéticamente eficiente. Libera CO2 cuando se calienta a sólo 60°C, un proceso que requiere mucha menos energía que los métodos que utilizan minas líquidas, que requieren temperaturas y presiones más altas para su regeneración.
Además, COF-999 tiene una capacidad de almacenamiento impresionante, pudiendo contener hasta 2 milimoles de CO2 por gramo, superando el rendimiento de muchos otros sorbentes sólidos utilizados en la captura directa de carbono.
Durabilidad y sostenibilidad
Una de las mayores ventajas del COF-999 es su durabilidad. El material soporta más de 100 ciclos de adsorción y desorción sin perder su capacidad, lo que supone un gran avance respecto a otros materiales, que se degradan más rápidamente.
Yaghi y su equipo confían en que, con más mejoras, el COF-999 podría ser aún más eficiente.
El papel de la inteligencia artificial en el desarrollo de materiales
La investigación sobre la captura de carbono avanza rápidamente gracias al uso de la inteligencia artificial (IA).
Yaghi y otros científicos creen que la IA puede ser una herramienta poderosa para predecir las mejores condiciones químicas para nuevos materiales de captura de carbono, acelerando el descubrimiento de soluciones más eficientes y escalables.
Yaghi, que dirige el Instituto Bakar de Materiales Digitales para el Planeta (BIDMaP), participa actualmente en proyectos que combinan inteligencia artificial y química para desarrollar materiales que sean más rentables y fáciles de implementar a gran escala.
"Combinar la IA con nuestra experiencia en química es extremadamente emocionante", dijo Yaghi, enfatizando el potencial de avances revolucionarios en este campo.
La tecnología DAC, impulsada por innovaciones como COF-999, ofrece una solución prometedora para capturar CO2 directamente del aire y podría desempeñar un papel esencial en la lucha contra el cambio climático.
A medida que la tecnología avanza y se vuelve más accesible, esperamos que estos materiales puedan aplicarse a gran escala, contribuyendo a reducir los niveles de CO2 y cumplir los objetivos climáticos globales.
Con la persistencia de los investigadores y el apoyo de nuevas tecnologías como la inteligencia artificial, la esperanza es que el desarrollo de soluciones como COF-999 conduzca a un futuro más sostenible donde las tecnologías de captura de carbono sean parte fundamental de nuestras estrategias para mitigar los impactos ambientales. .
