Alrededor del 25% del dióxido de carbono o CO2 que se emite en el mundo acaba atrapado en los océanos. Esto está causando una acidificación de las aguas e ingentes daños a ecosistemas importantes como los arrecifes de coral.
Encontrar una manera de capturar este CO₂ del océano no solo ayudaría a mitigar el cambio climático, sino también a preservar la vida marina. De hecho, los sistemas de captura directa del océano han fuerza en los últimos años. Ya que son un enfoque complementario a la captura directa del aire.
Su objetivo es desarrollar nuevas membranas que puedan realizar simultáneamente una desalinización y la captura directa del CO2 oceánico. «Lograrlo es complicado, pero aprovechar una tecnología similar existente mediante la desalinización podría hacerlo mucho más factible». Esto lo explicó Hornbostel. «Estamos buscando una alternativa que ahorre energía y costes».
Burbujas versus CO2
La desalinización es el proceso de eliminar la sal del agua del océano. Y se ha convertido en un método eficaz, que permite proporcionar agua potable a regiones del mundo que viven con agua contaminada o con poco acceso a agua potable. ¿Cómo podrían estos sistemas desempeñar un papel en la captura directa del océano?
El método más común para la captura directa del CO2 del océano se basa en una celda electroquímica. Aunque es eficaz para eliminar el dióxido de carbono, requiere mucha energía y es costoso. Hornbostel y su equipo conocen bien las tecnologías de captura de carbono.
Por eso buscan demostrar que el recubrimiento de membranas de desalinización con grupos químicos especiales puede “burbujear” (o liberar) gas de dióxido de carbono. Para poder capturarlo y almacenarlo o reutilizarlo de manera efectiva.
«Usar nuestro enfoque debería requerir mucha menos electricidad para extraer dióxido de carbono del agua de mar. En comparación con los métodos más convencionales que dividen electroquímicamente toda el agua de mar entrante en corrientes básicas y ácidas», dijo Hornbostel. Pero primero, el equipo tendrá que determinar qué membrana es mejor para que funcione el sistema del burbujeo.
¿Más energía o menos CO2?
Hay dos membranas que pueden ser la respuesta, pero pcada una de ellas presenta sus propios problemas. El equipo estudiará membranas de ósmosis inversa (RO) y de nanofiltración (NF). Las membranas NF tienen un menor aporte de energía, pero una menor tasa de eliminación de CO2. Las membranas de OI tienen una alta tasa de eliminación de dióxido de carbono, pero un alto aporte de energía.
«Estamos planeando realizar una evaluación tecnoeconómica que nos permitirá comparar estas dos opciones y determinar cuál es más escalable fuera de un laboratorio y en una planta desalinizadora real», dijo Hornbostel, quien está seguro de que sus conclusiones serán de gran ayuda.
Acerca del proyecto
Tendrá dos años de duración, previéndose su culminación para el año próximo. Su título es «Acoplamiento de la desalinización con nuevas membranas marinas de eliminación de dióxido de carbono». La investigadora principal es Katherine Hornbostel, profesora asistente de ingeniería mecánica y ciencia de materiales en la Escuela de Ingeniería Swanson de la Universidad de Pittsburgh.
La Dra. recibió una subvención de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica y la Oficina de Investigación Naval. El equipo incluye miembros de la Universidad Estatal de Arizona, la Universidad de California-Irvine y el Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL).
