Los Erizos De Mar Inspiran Una Forma Barata De Reducir Las Emisiones De Carbono

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La mayoría de los esquemas de captura de carbono son complejos y costosos, pero la investigación en erizos de mar ha revelado una forma limpia y barata de capturar carbono y convertirlo en algo útil.

La captura de dióxido de carbono, un potente gas de efecto invernadero, ha sido durante mucho tiempo un foco para los investigadores que intentan frenar el cambio climático. Un descubrimiento fortuito inspirado en los erizos de mar podría allanar el camino para la captura de CO2 efectiva y barata en las centrales eléctricas de carbón y otras instalaciones industriales de "quema sucia".

Los científicos de la Universidad de Newcastle estaban investigando las reacciones químicas del ácido carbónico; ¿Qué pasa cuando el CO2 reacciona con el agua? Necesitaban un catalizador para acelerar tales reacciones. La doctora Lidija Šiller, física y lectora de tecnología a nanoescala en la Universidad de Newcastle, también estudiaba cómo los organismos como los erizos de mar absorben el CO2 en sus cuerpos.

Los exoesqueletos espinosos de los erizos de mar están hechos de carbonato de calcio, también conocido como tiza. Pero los erizos de mar no nacen así. Tienen que construir su caparazón espinoso a medida que crecen y lo hacen absorbiendo el CO2 disuelto en los océanos.

"Cuando analizamos la superficie de las larvas de erizo, encontramos una alta concentración de níquel en su exoesqueleto", dijo el Dr. Šiller. Su equipo agregó nanopartículas de níquel a su reacción de ácido carbónico, que eliminó todo el CO2, convirtiéndolo en tiza.

Convertir CO2 en carbonato de calcio no es una idea completamente nueva.

"Una forma de hacer esto es usar una enzima llamada anhidrasa carbónica", explica Gaurav Bhaduri, autor principal del artículo y estudiante de doctorado en la Escuela de Ingeniería Química y Materiales Avanzados de la Universidad.

Sin embargo, además de crear tiza al reaccionar con el CO2, la anhidrasa carbónica también crea ácido carbónico. Este es un gran problema porque la enzima no funciona en condiciones ácidas, lo que limita el tiempo en que el proceso puede funcionar. Pero las nano-partículas de níquel inspiradas en el erizo de mar no disminuyen la velocidad en condiciones más ácidas.

También son magnéticos, lo que significa que pueden recapturarse y usarse repetidamente, y muchas veces más baratos que la anhidrasa carbónica.

Los seres humanos fueron responsables de emitir cerca de 40 mil millones de toneladas (36 mil millones de toneladas métricas) de CO2 en el medio ambiente de la Tierra en 2013, de acuerdo con las Discusiones de datos científicos del Sistema Terrestre, una revista revisada por expertos. China contribuyó con la mayor fracción de ese total, seguida por Estados Unidos. La principal fuente de emisiones fueron los servicios de generación de energía que queman carbón.

La mayoría de los planes para evitar que el CO2 se escape de esas plantas giran en torno a conducir el carbono capturado a gran profundidad. Pero tales sistemas de captura y almacenamiento de carbono (CCS) o de secuestro de carbono son extremadamente costosos. También corren el riesgo de que el carbono emigre a través de brechas en el lecho rocoso y que surjan grandes distancias desde el sitio de almacenamiento.

Los investigadores de la Universidad de Newcastle sugieren colocar una columna de agua y nano-partículas de níquel en la chimenea de una planta eléctrica o fábrica para capturar el CO2 directamente del gas residual. El carbonato de calcio inerte de manera segura producido por la reacción podría luego recuperarse y usarse para hacer cemento, yesos médicos o una variedad de otros productos prácticos.

"Nuestro proceso no funcionaría en todas las situaciones (por ejemplo, no podría instalarse en la parte trasera de un automóvil), pero es una solución efectiva y barata que podría estar disponible en todo el mundo para algunas de nuestras industrias más contaminantes y un impacto significativo en la reducción del CO2 atmosférico ", dijo el Dr. Šiller.


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