Ciudad de México, 22 de febrero del 2023.- Una posibilidad eficiente y factible para remover el dióxido de carbono de los océanos fue ideada por un equipo de investigadores del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT, por sus siglas en inglés). Los hallazgos fueron reportados esta semana en el diario especializado Energy and Environmental Science, y destacan de otros métodos de remoción de ese gas por su potencial aplicación a gran escala.
“Queríamos evitar la necesidad de introducir químicos a las celdas medias del ánodo y cátodo para no usar membranas en la medida de lo posible”, explicó Alan Hatton, profesor de ingeniería química del MIT. En los métodos existentes para remover dióxido de carbono del mar es necesario aplicar un voltaje a una pila de membranas para acidificar la corriente de alimentación a partir de la división del agua. Esto convierte los bicarbonatos en moléculas de dióxido de carbono que luego pueden ser removidas por aspiración.
Hatton, sin embargo, señala que las membranas son costosas y se requieren químicos para conducir las reacciones generales a cada extremo de la pila, aumentando los gastos y la complejidad del proceso. Al equipo de investigadores del MIT se le ocurrió un proceso reversible a partir de celdas electroquímicas libres de esos elementos.
Electrones reactivos
En el proceso del instituto, se emplean electrones reactivos a fin de liberar protones a las celdas de agua de mar, conduciendo a la liberación del dióxido de carbono disuelto en el recurso. Primero se acidifica para convertir los bicarbonatos inorgánicos disueltos en dióxido de carbono molecular, que es recolectado como un gas por aspiración. Luego, el agua se alimenta de otro grupo de celdas con un voltaje revertido, para recuperar los protones y regresar la acidez del agua a alcalina antes de devolverla al océano.
Este proceso de remover dióxido de carbono y reinyectar agua alcalina empezaría lentamente a revertir, al menos de forma local, la acidificación de los océanos que ha sido causada por el aumento de ese compuesto. La introducción del agua alcalina podría realizarse a través de salidas dispersas, o lejos de la costa, para evitar un pico de alcalinidad que podría alterar los ecosistemas y poner en riesgo arrecifes de coral y otras formas de vida marina.
La idea, al principio, sería emparejar esos sistemas con infraestructura existente que ya esté procesando agua de mar, como las plantas de desalinización. En esos casos, remover dióxido de carbón representaría un simple aditamento a procesos ya existentes que regresan grandes cantidades al océano. El proceso también podría ser implementado en barcos, los cuales procesarían el recurso mientras viajan, con el objetivo de mitigar la significativa contribución del tráfico marítimo a las emisiones.
Entre los objetivos que todavía se plantean los investigadores está el de encontrar una alternativa al paso que requiere de aspiración con el fin de remover el dióxido de carbono separado del agua. Otra de las necesidades es identificar estrategias de operación para prevenir la precipitación de minerales que puedan contaminar los electrodos en la alcalinización de la celda. El equipo espera que su proceso pueda estar listo para una demostración práctica dentro de unos dos años.
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