Reutilizan dióxido de carbono para producir gas natural

De esta forma se mitiga el efecto invernadero y el calentamiento global producido por el uso de combustibles fósiles.

El funcionamiento de la mayor parte de las industrias y medios de transporte a nivel mundial depende de fuentes de energía no renovables (carbón, gas y petróleo). Esto genera dos grandes problemas desde el punto de vista de la sustentabilidad social y ambiental. Por un lado, el uso cada vez más intensivo de recursos limitados conducirá, eventualmente, a terminar por agotarlos.

Por otra parte, la continua quema de combustibles fósiles genera un aumento progresivo en las emisiones de gases de efecto invernadero, fundamentalmente de dióxido de carbono (CO2), causa principal del calentamiento global y del cambio climático, con sus perjudiciales consecuencias a nivel ecosistémico.

El desarrollo de tecnologías que hagan posible un mejor aprovechamiento de fuentes de energía renovables permitiría tanto cuidar recursos que son escasos como reducir los distintos efectos negativos que tienen las emisiones de CO2 sobre el planeta. No obstante, dado que el pasaje de una infraestructura pensada para la explotación de combustibles fósiles hacia otra destinada a aprovechar las energías renovables es una tarea que puede demorar mucho tiempo, es necesario buscar estrategias de transición que permitan empezar a reducir los niveles de contaminación.

Una alternativa consiste en capturar CO2 liberado a la atmósfera como contaminante gaseoso y transformarlo en diferentes productos con valor agregado. En particular, se destaca la posibilidad de convertirlo en combustibles sintéticos como el metano (CH4) -principal componente del gas natural- mediante reacciones catalíticas.

Recientemente, científicas del CONICET en el Centro Atómico Bariloche (CAB, CNEA) junto a colegas de Alemania probaron la posibilidad de reutilizar CO2 residual para obtener CH4 mediante un proceso catalítico promovido por hidruros (compuestos químicos formados por cualquier elemento e hidrógeno).

Los resultados de la investigación, enmarcada en un proyecto financiado por la Unión Europea como parte del programa Horizonte 2020, fueron publicados en Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP). El trabajo fue distinguido por la revista como uno de los HOT Articles del 2019.

“Mi proyecto de tesis doctoral consiste en el estudio de materiales cerámicos que puedan capturar CO2 en estado sólido a altas temperaturas y luego liberarlo en forma de gas. La idea es poder cerrar un ciclo que involucre la captura del gas de efecto invernadero, y su reutilización como materia prima industrial o para producir energía en forma de combustible. Esto último fue lo que pusimos a prueba con éxito en mi estadía en Alemania -en el Instituto de Investigación de Materiales de Helmholtz-ZentrumGeesthacht– al hacer interactuar por efecto térmico al dióxido de carbono con dos hidruros que sintetizamos en el laboratorio en estado sólido”, señala María Laura Grasso, becaria doctoral del CONICET y primera autora del trabajo.

Los hidruros complejos con los que se realizaron los ensayos para producir CH4 están compuestos de magnesio y hierro (Mg2FeH6), en un caso, y magnesio y níquel (Mg2NiH4), en el otro. De esta forma los hidruros tienen una doble función: como portadores de hidrógeno en el estado sólido y como proveedores de las especies catalíticas que facilitan la reacción con CO2.

“Ya sabemos que el hidrógeno es clave en la transición desde energías basadas en combustibles fósiles hacia energías limpias. Para nuestro país este desarrollo es importante porque implica la posibilidad de usar un residuo como el CO2 (causante del calentamiento global) para producir un combustible como el metano, que en la Argentina puede inyectarse en la red de gas domiciliaria. Pero como el hidrógeno no está en la naturaleza hay que producirlo”, advierte Fabiana Gennari, investigadora principal del CONICET, coordinadora del trabajo y directora de tesis de Grasso.

Las autoras destacan que el futuro del hidrógeno es convertirse en un vector energético que permitirá proveernos de los compuestos químicos que necesitamos a diario (fertilizantes, aromatizantes, fármacos, plásticos, entre otros) a través de su interacción con un residuo como el CO2, sin necesidad de continuar recurriendo a combustibles fósiles.

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