Materiales económicos logran convertir carbono residual en compuestos ricos en energía

El reciclaje del carbono se ha convertido en una pieza clave para alcanzar una industria verdaderamente sostenible. En la Universidad de Washington en San Luis, un equipo de ingenieros encontró una forma más barata y resistente de convertir el carbono residual en compuestos ricos en energía.

Durante años, los dispositivos diseñados para este proceso dependían de membranas costosas que se degradaban rápidamente al exponerse a materiales orgánicos. Ahora, los investigadores liderados por Feng Jiao, profesor de ingeniería química en la Escuela McKelvey, demostraron que separadores porosos llamados diafragmas pueden hacer el mismo trabajo, e incluso mejor.

El estudio, publicado en Nature Communications, muestra que estos diafragmas no solo son más económicos, sino también más duraderos. En pruebas continuas, uno de los materiales utilizados —conocido como Zirfon, compuesto por dióxido de circonio— mantuvo su eficiencia durante más de 250 horas, superando ampliamente a las membranas comerciales, que rara vez superan las 150.

A diferencia de las tecnologías anteriores, estos nuevos electrolizadores basados en diafragmas evitan que los gases producidos en el proceso se mezclen, lo que mejora la pureza del resultado final. Además, su costo de fabricación es mucho menor, lo que abre la puerta a aplicaciones industriales más amplias.

“Estos resultados muestran que los diafragmas pueden ser una solución escalable y duradera para la conversión de carbono”, afirmó Jiao. “Con ellos, el proceso no solo se vuelve más barato, sino también más compatible con las fuentes renovables”.

El equipo demostró que los dispositivos pueden funcionar de forma estable a 60 °C durante cientos de horas, lo que los convierte en una alternativa real para las fábricas que buscan reciclar sus emisiones. También probaron un modelo a escala mayor, capaz de operar 700 horas sin perder rendimiento.

El objetivo final es aprovechar el dióxido de carbono o el monóxido de carbono liberado por procesos industriales y transformarlo en moléculas útiles, como combustibles sintéticos o productos químicos de alto valor. Si se logra a gran escala, podría cerrar el ciclo del carbono y reducir significativamente las emisiones globales.

El proyecto fue financiado por la Fundación Gates y la Fundación Nacional de Ciencias de Estados Unidos. El equipo de Jiao ya trabaja en mejorar la eficiencia energética y en desarrollar membranas más selectivas que reduzcan el consumo de electricidad en cada conversión.

Según los investigadores, cada avance en esta dirección acerca un modelo de fabricación verdaderamente circular, donde el carbono ya no sea un desecho, sino una fuente continua de energía.

Fuente: WashU