Un nuevo método de captura de carbono reduce costos y mejora eficiencia

Un nuevo método de captura de dióxido de carbono (CO2) ha sido desarrollado por investigadores de Texas A&M University, el cual utiliza agua y presión para extraer el CO2 de las emisiones de plantas de energía e instalaciones industriales. Este proceso, denominado captura de carbono inducida por presión (PICC), se basa en un fenómeno físico simple, similar al que provoca que las burbujas de gas salgan al abrir una botella de champán.

El método PICC ofrece una alternativa más limpia y económica en comparación con los métodos químicos tradicionales, que suelen depender de sustancias químicas costosas y complejas. Según el profesor Mark Holtzapple, co-inventor de la tecnología, el PICC representa una solución práctica a un problema urgente, dado que la combustión de combustibles fósiles sigue siendo un componente importante de la matriz energética global.

"Nuestra invención es una forma rentable de abordar uno de los mayores desafíos que enfrenta la humanidad", afirmó Holtzapple. "Podemos capturar dióxido de carbono de los gases de combustión utilizando solo agua y presión, lo que hace que el proceso sea simple, limpio y menos costoso que las tecnologías competidoras".

Los sistemas tradicionales de captura de carbono dependen de químicos fuertes llamados aminas, que se unen al CO2 para eliminarlo de los gases de escape. Sin embargo, las aminas tienen dificultades para extraer más del 90% del CO2 de los gases de combustión y son costosas, además de degradarse al estar expuestas a estos gases. Holtzapple destacó que permitir que el 10% del CO2 escape al medio ambiente ya no es aceptable.

En contraste, el método PICC utiliza absorción física. Dado que no emplea enlaces químicos, el CO2 puede liberarse del agua a presiones reducidas de la misma manera en que se disuelve en agua a alta presión. Holtzapple explicó: "Todos saben que el CO2 a alta presión se disuelve en agua, y que al abrir una botella de Coca-Cola o cerveza se observa cómo el CO2 burbujea hacia afuera". Una vez liberado, el CO2 puede ser almacenado de forma segura o utilizado.

El proceso comienza con el enfriamiento y compresión de los gases de escape provenientes de la combustión de carbón, gas natural o biomasa. El gas a alta presión se introduce en una columna de absorción, donde el agua fría fluye hacia abajo mientras el gas asciende. A medida que el gas casi limpio llega a la parte superior de la columna, se encuentra con agua fresca que entra desde arriba, disolviendo las últimas trazas de CO2 antes de que el gas limpio se libere al medio ambiente.

El agua que sale de la parte inferior de la columna contiene CO2 disuelto y se transfiere a una serie de recipientes que operan a presiones cada vez más bajas, donde el CO2 burbujea progresivamente hacia afuera. Holtzapple indicó que el CO2 liberado está listo para ser comprimido e inyectado en formaciones geológicas subterráneas, como acuíferos salinos, donde se almacena de forma permanente.

Los análisis económicos muestran que el método PICC puede capturar y comprimir el 99% de las emisiones de CO2 por $26 por tonelada métrica. Otras tecnologías actuales logran capturar alrededor del 90% y tienen un costo de entre $50 y $100 por tonelada métrica. Además, al agregar una pequeña cantidad de cal al agua, el PICC puede capturar el 100% del CO2 a un costo promedio inferior a $28 por tonelada métrica.

Holtzapple concluyó: "Sin agregar CO2 a la atmósfera, el PICC nos permite utilizar combustibles fósiles abundantes en los que se basa nuestra civilización. Además, al acoplar el PICC a la combustión de biomasa, podemos eliminar el CO2 de la atmósfera de manera rentable".