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Investigadores del departamento de química de la Universidad de Helsinki han desarrollado un nuevo compuesto líquido que captura el dióxido de carbono directamente del aire ambiente sin tratar, manteniendo inalterados los demás gases atmosféricos principales.
El compuesto combina una superbase con un alcohol y fue creado en el trabajo dirigido por la investigadora postdoctoral Zahra Eshaghi Gorji, del grupo del profesor Timo Repo.
Las pruebas demuestran que un gramo del compuesto absorbe 156 miligramos de dióxido de carbono del aire sin reaccionar con nitrógeno, oxígeno ni otros gases presentes. Esta capacidad de captura supera la de las soluciones de captura directa de aire actualmente en uso, según el equipo de investigación.
El dióxido de carbono capturado puede liberarse calentando el compuesto a 70 °C durante 30 minutos, tras lo cual se recupera CO2 limpio para su reutilización. En muchos sistemas actuales, la etapa de liberación requiere temperaturas superiores a 900 °C, lo que aumenta la demanda energética.
El grupo informa que el mismo lote de líquido puede reutilizarse repetidamente. El compuesto conservó el 75 % de su capacidad de captura original tras 50 ciclos de captura y liberación, y el 50 % de su capacidad tras 100 ciclos.
El equipo identificó el nuevo fluido probando una serie de bases en diferentes entornos químicos durante más de un año de experimentos, explica Eshaghi Gorji. La base más prometedora fue el 1,5,7-triazabiciclo [4.3.0] non-6-eno (TBN), desarrollado en el grupo del profesor Ilkka Kilpelainen, que combinaron con alcohol bencílico para formar el compuesto de captura funcional.
Ninguno de los componentes es costoso de fabricar, señala Eshaghi Gorji, y se informa que el fluido resultante no es tóxico. La siguiente etapa del proyecto pasará de experimentos a escala de gramos a plantas piloto que operen en condiciones más cercanas a las industriales.
Para aplicaciones a mayor escala, los investigadores planean convertir el líquido en un material con soporte sólido. El concepto consiste en unir el compuesto a materiales como sílice y óxido de grafeno, lo que puede aumentar el contacto entre el compuesto activo y el dióxido de carbono durante su funcionamiento.
Fuente: Universidad de Helsinki
Zahra Eshaghi et al, Direct Air Capture: Recyclability and Exceptional CO2 Uptake Using a Superbase. Environmental Science & Technology.
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.5c13908
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