Solución innovadora equilibra la captura de carbono, reduce costes y mejora la eficiencia de conversión

Eliminar dióxido de carbono del aire es uno de los mayores retos científicos de nuestro siglo. Aunque la captura de carbono lleva años en desarrollo, los métodos industriales todavía se topan con un dilema, las técnicas más eficientes para atrapar el CO2 suelen dificultar su liberación posterior, mientras que los compuestos que lo sueltan fácilmente no lo capturan bien. Este desequilibrio ha limitado la escalabilidad y rentabilidad de las soluciones actuales.

Para imaginar el problema, basta pensar en una esponja que absorbe agua muy bien, pero luego resulta casi imposible exprimirla completamente. Los ingenieros llevan tiempo intentando crear una esponja perfecta que absorba rápido y suelte rápido, pero la química no lo ponía fácil. La mayoría de los sistemas industriales usan una solución líquida de hidróxidos para atrapar el CO2, formando carbonatos que después deben liberarse en una celda electroquímica. El truco está en separar de manera eficiente los iones que participan en cada fase para que ambas puedan operar en condiciones óptimas.

El avance reciente viene del MIT, donde un equipo ha incorporado un paso intermedio basado en membranas de nanofiltración. Estas membranas, que funcionan como coladores microscópicos, pueden distinguir entre los distintos iones presentes en la solución, permitiendo separar casi por completo los hidróxidos de los carbonatos. De esta forma, el sistema recicla los componentes adecuados para cada fase, evitando cruces innecesarios que restaban eficiencia y generaban pérdidas económicas.

Simon Rufer, uno de los principales autores, explica que el proceso logra una eficiencia de separación de hasta el 95%. El resultado es que la eficiencia global del sistema se multiplica por seis y el coste de operar una planta puede bajar en al menos un 20%. Si antes la captura de una tonelada de CO2 costaba unos 600 dólares, ahora la cifra ronda los 450 dólares, lo que abre el camino para una adopción mucho más amplia en el sector energético e industrial.

La flexibilidad es otra ventaja importante. Gracias a la nanofiltración, el sistema es menos sensible a variaciones en la concentración de los compuestos, lo que le da una estabilidad operativa mucho mayor que los métodos convencionales. Esto permite mantener el proceso en marcha incluso cuando cambian las condiciones, algo esencial para plantas industriales sujetas a flujos variables de emisiones.

Kripa Varanasi, profesor del MIT y coautor del estudio, destaca que pensar en la escala desde el principio fue fundamental para identificar el cuello de botella y proponer esta solución práctica y escalable. Según el equipo, la nanofiltración es una tecnología madura y comercialmente disponible, por lo que su adopción podría acelerarse y aplicarse tanto a fuentes industriales como a la captura directa de aire.

Más allá de la eficiencia, el nuevo método facilita el uso de absorbentes menos tóxicos y potencialmente más ecológicos, porque al optimizar el rendimiento con la separación de iones, se abre la puerta a productos químicos más seguros que antes no eran viables por su menor velocidad de reacción. Esto significa que el avance podría tener un impacto ambiental doble, reducir emisiones y, al mismo tiempo, mejorar la seguridad de las propias plantas de captura.

El análisis técnico-económico también muestra que si el coste baja aún más, hasta unos 200 dólares por tonelada, la captura de carbono se volverá competitiva incluso frente a otros mercados voluntarios y obligatorios de créditos de carbono, donde muchas empresas ya pagan precios superiores a 500 dólares por tonelada. La demanda por tecnologías viables es alta y, con avances como este, el número de posibles compradores crecerá de forma notable.

Aún quedan retos por delante, como adaptar la tecnología a escala global y asegurar que su despliegue masivo no genere efectos secundarios inesperados. Pero el mensaje de los investigadores es optimista, una solución práctica y fácilmente integrable puede marcar la diferencia en la carrera hacia la descarbonización. Si la industria y los gobiernos apuestan por sistemas así, estaríamos más cerca de lograr un impacto real sobre el cambio climático.

Por primera vez en mucho tiempo, la promesa de capturar y convertir CO2 de manera eficiente y barata ya no parece una quimera de laboratorio. Los avances técnicos, sumados a una visión práctica sobre los obstáculos, pueden llevarnos hacia un futuro donde el carbono deje de ser un problema y pase a ser un recurso transformable y valioso.

Referencias: MIT News