Capturar dióxido de carbono y transformarlo en nanofibras de carbono

La idea de capturar dióxido de carbono, un potente gas de efecto invernadero, para convertirlo en otros materiales menos problemáticos o nada problemáticos, con el fin de combatir el calentamiento global, no es nueva. Pero el simple almacenamiento de dióxido de carbono (CO2) puede dar lugar a fugas accidentales. Y muchas conversiones de CO2 producen productos químicos o combustibles a base de carbono cuyo uso libera CO2 de nuevo a la atmósfera.

Un equipo integrado, entre otros, por Zhenhua Xie y Jingguang Chen, de la Universidad de Columbia en Nueva York y del Laboratorio Nacional de Brookhaven, en Estados Unidos ambas instituciones, ha ideado y puesto a punto una forma de convertir el dióxido de carbono en nanofibras de carbono, una clase de materiales con una amplia gama de propiedades únicas y muchos usos potenciales a largo plazo.

El nuevo método utiliza reacciones electroquímicas y termoquímicas en tándem que se ejecutan a temperaturas relativamente bajas y a presión ambiente.

El nuevo método permite convertir el dióxido de carbono (CO2) de la atmósfera en valiosas nanofibras de carbono. El proceso utiliza reacciones electrocatalíticas (anillo azul) y termocatalíticas (anillo naranja) en tándem para convertir el CO2 (moléculas verde azulado y plata) más agua (púrpura y verde azulado) en nanofibras de carbono "fijas" (plata), produciendo gas hidrógeno (H2, púrpura) como subproducto beneficioso. Las nanofibras de carbono podrían utilizarse para reforzar materiales de construcción como el cemento y retener el carbono dentro del cemento durante bastantes décadas. (Imagen: Zhenhua Xie (Brookhaven National Laboratory / Columbia University); Erwei Huang (Brookhaven National Laboratory))

Este enfoque podría apresar con éxito el carbono en una forma sólida útil para mitigar el aumento neto de CO2 en la atmósfera, o incluso lograr una disminución neta.

Por ejemplo, las nanofibras de carbono podrían introducirse en el cemento para reforzarlo. De este modo, el carbono quedaría retenido en el hormigón durante al menos 50 años, o incluso más. Transcurrido todo ese tiempo, probablemente el mundo ya haya pasado a utilizar principalmente fuentes de energía renovables que no emitan carbono.

Además, el nuevo método produce hidrógeno gaseoso (H2), un prometedor combustible alternativo que, cuando se utiliza, no genera emisiones contaminantes.

Xie y sus colegas exponen los detalles técnicos de su método en la revista académica Nature Catalysis, bajo el título "CO2 fixation into carbon nanofibers using electrochemical-thermochemical tandem catalysis". (Fuente: NCYT de Amazings)