Nanomateriales, el último grito para capturar CO2 y reducir las emisiones industriales

Las tecnologías de captura y almacenamiento de CO2 siguen estando en una fase muy inicial pero hay algunos estudios que prometen una alternativa que combina rentabilidad económica, uno de sus grandes problemas, y la eficiencia energética. Se trata de la adsorción de sorbentes sólidos con nanomateriales. Mediante este sistema la penalización de energía es significativamente menor para la captura de CO2 y la regeneración del sorbente en comparación con la absorción de líquido.

Pero ¿cómo es posible? En la actualidad, se están utilizando sorbentes en la captura de CO2 para diversos procesos industriales. En esta categoría, las características de los no-materiales están jugando un papel crucial para mejorar la capacidad de absorción de CO2 del proceso. El papel de la nanotecnología en el proceso de absorción de CO2 posterior a la combustión se está convirtiendo en uno de los objetivos de diferentes estudios en todo el mundo. De hecho, según el estudio «The role of nanotechnology on post-combustion CO2 absorption in process industries», el sistema CO2-nanofluido puede desempeñar un papel crucial en el control de la contaminación.

Las funciones de los nanomateriales y las nanopartículas tienen muchas ventajas, y pese a que se presentan desafíos  relacionados con la eficiencia de absorción, parece que hay una mayor estabilidad térmica y sus propiedades excepcionales se pueden popularizar para su uso en procesos de captura de CO2.

Uno de los proyectos que han desarrollado esta tecnología es el proyecto europeo GRAMOFON, en el que el Instituto Tecnológico del Plástico (AIMPLAS), ha sido el coordinador. Según cuenta en su web, ha desarrollado un innovador proceso de captura de CO2 basado en nuevos nanomateriales y en la energía de microondas.

Durante el proyecto de 42 meses, se desarrollaron materiales innovadores y sistemas eficientes para capturar CO2 de las emisiones industriales posteriores a la combustión. En particular, materiales como los aerogeles de grafeno modificado y los marcos organometálicos (MOF) han mostrado muy buenas capacidades de captura de CO2 y una mayor selectividad que los adsorbentes tradicionales.

La característica distintiva de estos materiales es su capacidad especial para absorber la radiación de microondas, lo que ha permitido desarrollar un sistema de calefacción por microondas para ayudar a desorber el CO2 capturado con un bajo coste de energía en comparación con las opciones de calefacción más tradicionales que todavía se usan ampliamente.

En la etapa final del proyecto, también se encontraron propiedades favorables adicionales de estos materiales adsorbentes, incluida su actividad catalítica. Su uso como catalizadores en la síntesis de productos químicos de alto valor agregado como combustibles, alcoholes, carbonatos y poliuretanos permitirá reducir la cantidad de CO2 que se genera actualmente. El conocimiento adquirido sobre los adsorbentes de CO2 durante el proyecto presenta una serie de opciones prometedoras para la implementación de estos nuevos sistemas efectivos para reducir significativamente las emisiones de CO2 en las plantas industriales.

El proyecto contaba con un presupuesto de 4,2 millones de euros y un total de nueve socios (empresas, centros tecnológicos y universidades). Implementado en cooperación con Corea del Sur, fue financiado por el programa de investigación e innovación Horizonte 2020 de la Unión Europea bajo el acuerdo de subvención número 727619. Coordinado por AIMPLAS, el proyecto también involucró al CNRS (Francia), la Universidad de Mons (Bélgica), Fraunhofer ICT ( Alemania), Graphenea (España), Process Design Center (Países Bajos), e2v (Reino Unido), MOFTech (Reino Unido) y KRICT (Corea del Sur).