Científicos de la Universidad de Helsinki desarrollan nuevo compuesto líquido que captura el CO2 directamente del aire – Industria Química

Informe sobre el Desarrollo de un Compuesto para la Captura Eficiente de Dióxido de Carbono

Introducción

Investigadores de la Universidad de Helsinki, liderados por la postdoctoral Zahra Eshaghi Gorji y el profesor Timo Repo, han desarrollado un compuesto innovador que combina una superbase con un alcohol para la captura directa de dióxido de carbono (CO₂) del aire. Este avance científico contribuye directamente a los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS), en particular al ODS 13: Acción por el clima, al promover tecnologías que mitiguen el cambio climático mediante la reducción de gases de efecto invernadero.

Características y Eficiencia del Compuesto

1. Alta capacidad de captura: Un gramo del compuesto puede absorber 156 miligramos de CO₂ del aire, superando la eficiencia de las soluciones actuales de captura directa de aire.
2. Especificidad: El compuesto no reacciona con nitrógeno, oxígeno ni otros gases presentes en el aire, garantizando una captura selectiva de CO₂.
3. Recuperación y reutilización: El dióxido de carbono capturado puede liberarse calentando el compuesto a 70 °C durante 30 minutos, permitiendo la obtención de CO₂ limpio para su reutilización. Esta temperatura es significativamente menor que los más de 900 °C requeridos en sistemas actuales, lo que reduce la demanda energética y contribuye al ODS 7: Energía asequible y no contaminante.
4. Reutilización del compuesto: El mismo lote de líquido puede reutilizarse repetidamente, manteniendo el 75 % de su capacidad original tras 50 ciclos y el 50 % tras 100 ciclos, lo que favorece la sostenibilidad y la economía circular, alineándose con el ODS 12: Producción y consumo responsables.

Desarrollo y Composición del Compuesto

• El equipo identificó el fluido tras más de un año de experimentos con diversas bases en diferentes entornos químicos.
• La base más prometedora fue el 1,5,7-triazabiciclo [4.3.0] non-6-eno (TBN), desarrollada en el grupo del profesor Ilkka Kilpelainen.
• El TBN se combinó con alcohol bencílico para formar el compuesto funcional de captura.
• Los componentes son económicos y el fluido resultante no es tóxico, lo que contribuye a la salud y bienestar (ODS 3) y a la innovación sostenible (ODS 9).

Perspectivas y Aplicaciones Futuras

1. Escalado del proyecto: Se planea pasar de experimentos a escala de gramos a plantas piloto que operen en condiciones más cercanas a las industriales, promoviendo la innovación tecnológica y la infraestructura sostenible (ODS 9).
2. Desarrollo de materiales sólidos: Para aplicaciones a mayor escala, se busca convertir el líquido en un material con soporte sólido, uniendo el compuesto a materiales como sílice y óxido de grafeno. Esto aumentará el contacto entre el compuesto activo y el CO₂, mejorando la eficiencia del proceso.

Conclusión

El desarrollo de este compuesto representa un avance significativo en la lucha contra el cambio climático, alineándose con múltiples Objetivos de Desarrollo Sostenible, especialmente el ODS 13 (Acción por el clima), ODS 7 (Energía asequible y no contaminante), ODS 9 (Industria, innovación e infraestructura) y ODS 12 (Producción y consumo responsables). La innovación tecnológica y la sostenibilidad ambiental son pilares fundamentales de este proyecto que promete contribuir a la mitigación del impacto ambiental y a la promoción de un desarrollo sostenible.

Fuente

Universidad de Helsinki

Referencia Bibliográfica

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

1. ¿Qué Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) se abordan o están conectados con los temas destacados en el artículo?

1. ODS 13: Acción por el clima
   • El artículo trata sobre la captura de dióxido de carbono (CO2) del aire, una tecnología clave para mitigar el cambio climático.
2. ODS 9: Industria, innovación e infraestructura
   • Se menciona el desarrollo de un compuesto innovador para la captura de CO2 y la futura escala piloto industrial.
3. ODS 12: Producción y consumo responsables
   • El compuesto es reutilizable y no tóxico, lo que promueve procesos sostenibles y responsables.

2. ¿Qué metas específicas de los ODS se pueden identificar en función del contenido del artículo?

1. Meta 13.2: Integrar medidas contra el cambio climático en las políticas, estrategias y planes nacionales.
   • El desarrollo de tecnologías de captura directa de aire contribuye a la mitigación del cambio climático.
2. Meta 9.5: Aumentar la investigación científica y mejorar la capacidad tecnológica de los sectores industriales.
   • El artículo describe un avance científico en la química para la captura de CO2 y su posible aplicación industrial.
3. Meta 12.5: Reducir significativamente la generación de desechos mediante la prevención, reducción, reciclado y reutilización.
   • El compuesto puede reutilizarse múltiples veces, reduciendo residuos y aumentando la eficiencia.

3. ¿Hay algún indicador de los ODS mencionado o implícito en el artículo que pueda usarse para medir el progreso hacia los objetivos identificados?

1. Indicador 13.2.2: Total de emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) por fuente.
   • La capacidad del compuesto para capturar 156 mg de CO2 por gramo puede contribuir a la reducción de emisiones de GEI.
2. Indicador 9.5.1: Gastos en investigación y desarrollo (I+D) como proporción del PIB.
   • El artículo refleja inversión y avances en investigación científica aplicada a la industria.
3. Indicador 12.5.1: Cantidad de desechos generados y gestionados de manera sostenible.
   • La reutilización del compuesto y su baja toxicidad implican una gestión más sostenible de materiales.

4. Tabla: ODS, metas e indicadores

Fuente: industriaquimica.es