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Nuevo Método Sostenible Utiliza Energía Eólica Para Reaprovechar Gases Industriales, Convirtiéndolos En Materias Primas Para Combustibles Y Productos Como Cosméticos Y Plásticos
Las industrias siempre han sido señaladas como grandes responsables de los cambios climáticos. Pero, ¿y si sus emisiones pudieran convertirse en productos útiles? Investigadores ahora exploran formas de transformar gases residuales industriales en artículos esenciales como champús, detergentes y combustibles.
Un estudio liderado por el profesor Jhuma Sadhukhan y el profesor Jin Xuan, de la Universidad de Surrey, evaluó los beneficios ambientales de la conversión de emisiones de CO₂ en ingredientes químicos valiosos.
Por primera vez, científicos realizaron un análisis completo del ciclo de vida de la reutilización de gases residuales de siderúrgicas y fábricas de papel para producir surfactantes, componentes esenciales de productos de consumo.
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Transformación De La Contaminación En Productos
El estudio propone un proceso innovador para producir alcohol etoxilado (AE7), un ingrediente clave de detergentes líquidos, y combustible destilado de bajo a medio contenido. Tradicionalmente, el AE7 se produce a partir de materiales de base fósil o parcialmente biológica.
En este nuevo método, sin embargo, el CO₂ capturado de los gases de combustión de industrias de papel y acero fue reaprovechado.
La técnica utiliza la síntesis de Fischer-Tropsch (FT), convirtiendo CO₂ en gas de síntesis, que luego se transforma en alcanos y, finalmente, en AE7. Este enfoque crea una alternativa más sostenible a la producción convencional de surfactantes y además genera combustible como subproducto.
Los rendimientos del proceso varían según la industria. Para fábricas de papel, los resultados mostraron 3,7% de AE7 y 3,4% de combustible. Para siderúrgicas, los números fueron superiores: 8,0% para AE7 y 9,5% para combustible.
Conversión De Gases Residuales: Impacto Ambiental Positivo
La evaluación del ciclo de vida conducida por los investigadores reveló beneficios ambientales significativos al reemplazar procesos tradicionales por este nuevo método de conversión de gases residuales.
Según el profesor Xi, Vicerrector Asociado de Investigación e Innovación de la universidad, la conversión del CO₂ residual ayuda a crear una economía circular de carbono, en la que los residuos se convierten en insumos para nuevos productos y combustibles.
La energía necesaria para alimentar estas reacciones proviene de fuentes renovables, como la eólica. Para procesar un kilo de gas de combustión de la industria de papel, se consumen 13,4 kWh. En el caso de la industria siderúrgica, este valor sube a 33,3 kWh.
El uso de energía limpia evita que las ganancias ambientales sean anuladas por el consumo de combustibles fósiles.
Los resultados muestran que esta tecnología puede reducir significativamente el potencial de calentamiento global. Para fábricas de papel, la reducción llega a 82%. Para siderúrgicas, la caída es de casi 50%, en comparación con la producción tradicional de surfactantes basados en combustibles fósiles.
Una diferencia del sistema aplicado a las fábricas de papel es que el CO₂ generado tiene origen biogénico, es decir, ocurre naturalmente. En la industria siderúrgica, el CO₂ es de origen fósil, impactando los resultados ambientales.
Desafíos Y Costos Elevados
A pesar de los avances, la implementación a gran escala enfrenta obstáculos. Un análisis tecnoeconómico indicó que la conversión de gases residuales en surfactantes tiene costos elevados. Además, el suministro de hidrógeno, esencial para el proceso, es limitado.
Otro desafío es la alta demanda energética. El estudio refuerza la necesidad de inversiones en infraestructura de energía renovable para hacer viable esta tecnología a largo plazo.
De acuerdo con Xi, los combustibles fósiles han sido durante décadas la columna vertebral de la manufactura, no solo como fuente de energía, sino también como componente esencial de productos de uso diario. Sin embargo, esta dependencia tiene un alto costo ambiental.
Un estudio paralelo de la Universidad de Surrey estimó que la captura de CO₂ cuesta US$ 8 por kilo. En comparación, fuentes basadas en combustibles fósiles tienen un costo menor, de US$ 3,75 por kilo.
La investigación abre un camino hacia un futuro más sostenible al sugerir nuevas formas de reutilizar gases residuales industriales. La tecnología aún enfrenta desafíos económicos y técnicos, pero representa un avance prometedor en la búsqueda de soluciones para reducir el impacto ambiental de la industria.
Con información de Interesting Engineering.
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