Tecnologías que limitan o reducen la emisión de CO₂ - Ciencia e Ingeniería de Materiales

Hot

lunes, 31 de agosto de 2020

Tecnologías que limitan o reducen la emisión de CO₂

 


Resumen: Proyectos aspiran reducir o limitar la emisión de gas CO2 con apoyo del Centro de Captura, Utilización y Almacenamiento de Carbono de la Iniciativa de Energía del MIT.



Las tecnologías de captura, utilización y almacenamiento de carbono (CCUS) tienen el objetivo de limitar o reducir la cantidad de CO2 en la atmosfera, como parte de un conjunto de enfoques para disminuir el cambio climático. El centro de CCUS está trabajando para enfrentar estos desafíos con un grupo de miembros de la industria que están apoyando investigaciones prometedoras del MIT.

El proyecto de Henry y Barton, “Menor costo, libre de CO2, producción de H2 a partir de CH4 usando estaño liquido”, investiga el uso de pirólisis de metano en vez de la reforma de metano a vapor (SMR) para la producción de hidrógeno.

Actualmente, la producción de hidrógeno es responsable por aproximadamente 1% de las emisiones globales de CO2 y el método de producción predominante es el SMR. El proceso SMR depende de la formación de CO2, por tanto, sustituirlo por otro abordaje económicamente competitivo para producir hidrogeno evitaría las emisiones.

El trabajo de Henry y Baton es un nuevo enfoque de un proceso existente, la pirólisis de metano. Como el SMR, la pirólisis del metano usa el metano como fuente de hidrógeno, pero sigue un camino diferente. El SMR usa el oxígeno del agua para liberar el hidrógeno, enlazando preferencialmente el oxígeno a carbono del metano, produciendo gas CO2 en el proceso. En la pirólisis del metano, el metano es calentado a una temperatura tan alta que la propia molécula se vuelve inestable y se descompone en gas hidrógeno y carbono sólido.

Aunque la idea de la pirólisis del metano ha existido hace muchos años, ha sido difícil de comercializar debido a la formación del subproducto sólido, que se puede depositar en las paredes del reactor, eventualmente obstruyéndolo. Ese problema vuelve al proceso impracticable. El proyecto de Henry y Barton usa un nuevo enfoque en que la reacción es facilitada con estaño fundido inerte, evitando la obstrucción.

Otro proyecto nominado “Monitoriamento de alta fidelidad para captura de carbono: investigación geofísica y geoquímica integrada de datos de campo y de laboratorio”, Peč planea realizar un estudio exhaustivo para obtener una comprensión de los procesos quimio-mecánicos acoplados que acompañan el almacenamiento de CO2.

El Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático estima que 100 a 1.000 gigatonelas de CO2 deben ser retirados de la atmósfera hasta el final del siglo. Esos grandes volúmenes solo pueden ser almacenados debajo de la superficie de la tierra, y ese almacenamiento debe ser realizado con seguridad y protección, sin permitir cualquier fuga para la atmósfera.

Una estrategia de almacenamiento prometedora es la mineralización de CO2 – específicamente por la disolución de CO2 gaseoso en el agua, que entonces reacciona con rocas para formar minerales carbonatados. De las tecnologías propuestas para capturar carbono, ese enfoque es único, pues la captura es permanente: el CO2 se vuelve parte de un sólido inerte, por lo tanto, no puede escapar de vuelta para el medio ambiente. Las rocas basálticas, la roca volcánica más común en la Tierra, presentan buenos locales para inyección de CO2 debido a su amplia ocurrencia y altas concentraciones de cationes divalente, como calcio y magnesio, que pueden formar minerales carbonatados.




Referencia:

Emily Dahl. Two projects receive funding for technologies that avoid carbon emissions. MIT Energy Initiative. Agosto 20, 2020.


Redaccion: Nathielle Harka - UNILA