Algunas arcillas capturan muy bien el dióxido de carbono

La captura de carbono desempeñará un papel central en ayudar a las naciones del mundo a gestionar y reducir sus emisiones de gases de efecto invernadero. Se están estudiando muchos materiales que pueden cumplir ese propósito. Nuevos resultados muestran que la arcilla ordinaria puede funcionar tan eficazmente como los materiales más avanzados.

"Es muy notable que la arcilla pueda capturar tanto CO2 como otros materiales que están siendo investigados", dice Jon Otto Fossum, profesor del Departamento de Física de la Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología (NTNU), en la información de ésta.

La arcilla ofrece muchas ventajas en comparación con otros materiales, en particular porque otros materiales potenciales pueden ser costosos, difíciles de producir, tóxicos y no particularmente respetuosos con el medio ambiente.

Un posible uso futuro de este descubrimiento podría ser incluir arcillas en los filtros de CO2 para la reducción de emisiones de CO2 a escala industrial.

"Lo que estamos haciendo es investigación básica", dice Fossum. "Se necesitará más investigación para desarrollar la tecnología, así que no es de esperar que la captura de CO2 a base de arcilla esté fácilmente disponible pronto."

En el estudio han participado, además de investigadores de la NTNU, colegas del Instituto de Tecnología de la Energía de Kjeller (Noruega), de la Universidad de Tecnología de Eslovaquia, de la Universidad de Lund (Suecia) y de la Universidad de Brasilia (Brasil). Los resultados han sido publicados en Scientific Reports, del grupo Nature.

Reutilizable y de bajo costo

Un buen material para la captura de CO2 debe cumplir con varios requisitos: Debe tener un área de gran superficie y buena capacidad de adsorción (capacidad para atraer y retener en su superficie moléculas o iones de otro cuerpo).

Debe ser capaz de capturar el CO2 de forma selectiva, en lugar de otras moléculas, no debería necesitar mucha energía para funcionar, y debe ser reutilizable. Por otra parte, debe ser barato y respetuoso con el medio ambiente.

Algunos minerales de arcilla cumplen estos criterios, en particular los del grupo esmectita, un grupo de minerales de arcilla que se hinchan en contacto con el agua, que son conocidos como nanosilicatos en capas.

Los investigadores utilizaron esmectita sintética en sus experimentos. Las arcillas artificiales pueden ser realmente baratas de hacer. Los investigadores encontraron que el CO2 en forma gaseosa se une a los esmectita.

Una arcilla de esmectita llamada fluorohectorita de litio puede retener CO2 a temperaturas de hasta 35 grados centígrados a presión ambiente. El CO2 que captura la arcilla se libera cuando se calienta a temperaturas por encima de este límite, lo que permite controlar la captura de CO2.

'Asfalto verde'

Recientemente, investigadores de la Universidad de Rice (Houston, EE.UU.) han descubierto que un (barato) derivado del asfalto puede captar el dióxido de carbono de los pozos de gas natural. Su principal ventaja es que atrapan sólo el carbono, pero dejan pasar el gas natural metano.

El compuesto se forma mezclando asfalto con hidróxido de potasio a alta temperatura; se convierte en un carbono poroso con una gran cantidad de área de superficie: 2.780 metros cuadrados por gramo. El material capturó el 93 por ciento de su peso en dióxido de carbono.

Referencia bibliográfica:

L. Michels, J. O. Fossum, Z. Rozynek, H. Hemmen, K. Rustenberg, P. A. Sobas, G. N. Kalantzopoulos, K. D. Knudsen, M. Janek, T. S. Plivelic, G. J. da Silva: Intercalation and Retention of Carbon Dioxide in a Smectite Clay promoted by Interlayer Cations. Scientific Reports (2015). DOI: 10.1038/srep08775.