Aprovechar residuos industriales para atrapar dióxido de carbono

Uno de los desafíos actuales más importantes de la humanidad es reducir la cantidad de dióxido de carbono de la atmósfera, en el orden de decenas de gigatoneladas anuales, para el año 2100. Una nueva investigación señala a ciertos subproductos industriales como una oportunidad para disminuir el dióxido de carbono en la atmósfera.

Esta investigación la han llevado a cabo David Benavente, de la Universidad de Alicante, así como Liam A. Bullock y José-Luis Fernández-Turiel, del GEO3BCN (Geociencias Barcelona), adscrito al Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), en España.

Los autores del estudio han identificado los subproductos industriales que pueden jugar un papel clave en la eliminación eficaz del dióxido de carbono (CO2). De acuerdo con las conclusiones del estudio, los residuos relacionados con la extracción minera de diamantes, níquel e ilmenita, así como con la explotación de canteras de dunita y mármol, pueden ser esenciales ya que provocan reacciones que convierten el CO2 en compuestos seguros.

En la naturaleza, los minerales que contienen calcio y magnesio pueden reaccionar con el CO2 en el agua. Cuando el CO2 se disuelve en el agua, se combina con estos minerales para crear iones de bicarbonato solubles y carbonatos, almacenando de manera efectiva y permanente el CO2.

Este proceso es crucial en los sistemas naturales, influyendo en la química del agua, el equilibrio del pH y la creación de estructuras geológicas como las formaciones de piedra caliza. Los residuos destacados en el trabajo contienen los minerales necesarios para que ocurra esta reacción y, por lo tanto, son favorables para las estrategias de eliminación de CO2.

“Estos materiales suelen contener grandes cantidades de minerales portadores de calcio y magnesio, adecuados para que las reacciones conviertan el CO2 en una solución de bicarbonato segura y estable o en minerales carbonatados”, explica Bullock. De acuerdo con el investigador, las tasas de reacción son comparables a las que se utilizan en otras estrategias similares, como la meteorización incentivada del basalto.

Los científicos han analizado 21 subproductos industriales procedentes de 12 explotaciones mineras e industrias en 15 lugares de todo el mundo, entre los que se encuentran España, Australia, Canadá y Estados Unidos. Todo ello con el fin de evaluar su potencial para reaccionar con el CO2 cuando se exponen al agua. Los materiales se probaron experimentalmente durante más de cien horas en los laboratorios geoquímicos del GEO3BCN.

El uso de combustibles fósiles como el carbón o como los derivados del petróleo emite grandes cantidades de dióxido de carbono. En la imagen se muestra una chimenea humeando por la combustión de carbón. (Foto: David P Krabbenhoft / Mercury Research Laboratory / U.S. Geological Survey)

Beneficios económicos y ambientales

El estudio también sugiere que la utilización de estos subproductos podría generar ventajas adicionales. “Las investigaciones experimentales centradas en el potencial geoquímico de eliminación de CO2 de subproductos mineros e industrias relacionadas, junto con evaluaciones exhaustivas de tecnología, economía y ciclo de vida, podrían generar posibles beneficios ambientales y económicos en el futuro”, destaca Bullock.

Este estudio, enmarcado en el proyecto europeo Details de Horizonte 2020, proporciona información esencial para la industria, la comunidad académica y las empresas especializadas en la eliminación de CO2. Como señala el investigador, “una información abierta y disponible como esta puede ayudar a orientar futuras tomas de decisiones y proyectos piloto”.

Estos resultados sientan las bases para investigaciones futuras más específicas y a mayor escala. En concreto, Bullock destaca la necesidad de crear una base de datos integral de materiales con potencial para eliminar dióxido de carbono.

Para ello, es imprescindible seguir aumentando el conocimiento tanto de los materiales ampliamente estudiados como de los menos investigados. “Experimentos a mayor escala, que incluyan ensayos piloto in situ, ayudarán a determinar si es factible aumentar la capacidad de materiales reactivos para lograr la eliminación de millones de toneladas de CO2 o incluso capacidades aún mayores”, concluye el investigador del GEO3BCN.

El estudio se titula “Experimental investigation of multiple industrial wastes for carbon dioxide removal strategies”. Y se ha publicado en la revista académica International Journal of Greenhouse Gas Control. (Fuente: Lara Expósito / GEO3BCN / CSIC)