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Estudio conducido en Alemania apunta que aguas residuales alcalinas de la siderurgia y de la industria del cemento pueden capturar cerca de 30 millones de toneladas de CO2 por año, usando un proceso de bajo consumo de energía y aplicación directa en las propias instalaciones industriales
Las aguas residuales generadas por la siderurgia y por la industria del cemento pueden transformarse en una alternativa para capturar dióxido de carbono y retirar de la atmósfera cerca de 30 millones de toneladas de CO2 por año. La conclusión fue presentada por científicos del Helmholtz-Zentrum Hereon, en Alemania, a partir de un estudio sobre el aprovechamiento de efluentes industriales alcalinos.
La investigación identificó que estas aguas residuales pueden ligar y almacenar CO2 de forma segura, abriendo camino para una forma de secuestro de carbono a largo plazo. El trabajo fue conducido por un equipo instalado cerca de Hamburgo y apunta el reaprovechamiento de estos efluentes como una posibilidad prometedora en escala industrial.
Cómo las aguas residuales capturan CO2
La propuesta utiliza un principio básico de la química conocido como neutralización. En lugar de emplear ácidos fuertes en el tratamiento de aguas residuales alcalinas antes de su descarte, el proceso utiliza el propio dióxido de carbono.
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Helmuth Thomas, PhD, profesor y director del Instituto Hereon para Ciclos de Carbono, afirmó que el método se basa en una reacción recordada de las clases de química, la neutralización de una base por un ácido. En este caso, el CO2 cumple ese papel al reaccionar con los líquidos alcalinos.
Cuando el dióxido de carbono se disuelve en el agua, forma ácido carbónico. Este ácido débil reacciona con las aguas residuales industriales y genera bicarbonato, compuesto que mantiene el CO2 retenido en el agua por largos períodos y evita su retorno a la atmósfera.
Thomas destacó que estas aguas residuales alcalinas son producidas en grandes volúmenes, especialmente en la fabricación de acero y cemento. Con esto, el aprovechamiento de este material amplía la posibilidad de captura de carbono sin depender de una nueva fuente de insumos.
Cambio en el tratamiento industrial
Hasta ahora, este tipo de efluente había sido neutralizado con ácido sulfúrico o clorhídrico antes de ser descartado. Este procedimiento, aunque ya utilizado, no aprovechaba el potencial de las aguas residuales para fijar CO2.
La nueva propuesta sugiere sustituir estos ácidos por dióxido de carbono, incorporando la captura del gas al tratamiento ya necesario de estos residuos. De esta forma, un proceso industrial rutinario pasa a tener también función climática.
Los investigadores relacionaron el método a un mecanismo natural que regula el CO2 atmosférico desde hace miles de millones de años, la erosión de las rocas. En este proceso, el gas se liga a carbonatos, como el bicarbonato de sodio, que siguen hacia ríos y océanos y mantienen el carbono almacenado por largos períodos.
La diferencia es que, en el caso de las aguas residuales, la reacción puede ocurrir de forma controlada dentro de los propios sistemas industriales. Esto permite transformar un principio natural en una solución aplicada directamente en las operaciones de la industria pesada.
Potencial de escala y bajo consumo de energía
Los cálculos del equipo indican que el reaprovechamiento global de las aguas residuales alcalinas de la industria podría capturar cerca de 30 millones de toneladas de CO2 por año. El estudio apunta que este volumen sería alcanzado con una solución integrada a los sistemas ya existentes.
El proceso también exige relativamente poca energía adicional. Thomas afirmó que la tecnología necesaria ya está disponible, lo que reduce barreras para la aplicación práctica en escala industrial.
El equipo informó que el resultado fue claro al mostrar que neutralizar el CO2 de esta forma vale la pena, especialmente por el bajo consumo energético de las instalaciones. Este factor refuerza el potencial del método como alternativa de captura de carbono de menor costo operativo.
Ventajas operacionales y control del proceso
Otro punto destacado es que el procedimiento ocurre integralmente en el lugar donde se generan las aguas residuales. Esto elimina la necesidad de transportar y dispersar grandes volúmenes de roca triturada, un obstáculo presente en otras estrategias de eliminación de carbono.
La operación en un ambiente industrial también facilita el monitoreo preciso de la cantidad de CO2 capturada y almacenada. Además, reduce incertidumbres ligadas a la eficacia y a los posibles impactos ambientales observados en métodos que utilizan polvos minerales en el océano.
Como los sistemas industriales funcionan bajo condiciones controladas, el proceso mantiene resultados consistentes y niveles seguros de pH antes del descarte. En este escenario, las aguas residuales dejan de ser solo un residuo a ser tratado y pasan a integrar una ruta de retención de carbono con aplicación directa en la industria.
El estudio fue publicado en la revista Environment, Science & Technology Letters. La investigación refuerza que el uso de aguas residuales alcalinas de la siderurgia y de la producción de cemento puede unir tratamiento industrial y captura de CO2 en una misma operación.
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