Crean una máquina que obtiene combustible e hidrógeno con la energía del sol

Ingenieros e investigadores de Sandia National Laboratories, en Estados Unidos, han logrado pruebas positivas en una nueva máquina capaz de generar combustible a base de dióxido de carbono. El prototipo utiliza la energía del sol para convertir agua y dióxido de carbono en los bloques moleculares que conforman los combustibles empleados en el transporte.

El revolucionario sistema podría transformarse en una forma práctica para reciclar el CO2 producido por la industria y el uso de combustibles fósiles, convirtiéndolo en gasolina o diésel, por ejemplo. Específicamente, el producto obtenido se ha bautizado como “liquid solar fuel”, o “combustible líquido solar”. Según los responsables de la investigación, el proceso podría duplicar en eficacia a la fotosíntesis natural.

El prototipo desarrollado en Sandia National Laboratories, conocido como CR5, fue diseñado en principio para convertir el dióxido de carbono en monóxido de carbono o el agua en hidrógeno, utilizando para ello energía solar concentrada. Sin embargo, el monóxido de carbono y el hidrógeno pueden ser combinados posteriormente para producir gas de síntesis, uno de los bloques moleculares que componen la mayoría de los combustibles utilizados en el transporte.

En primer término, el sistema se había comprobado en laboratorio y en pequeñas cantidades. Recientemente, una máquina construida especialmente permitió probar con éxito el sistema a escala real, lo que permite contar ahora con un dispositivo concreto capaz de realizar el proceso en cuestión.

El funcionamiento del sistema

Este trabajo fue difundido en principio mediante una nota de prensa de Sandia National Laboratories, y posteriormente el medio especializado Technology Review publicó un artículo al respecto. La máquina de metal cilíndrica (CR5), se basa en el calor solar concentrado para provocar una reacción termoquímica en un material compuesto de óxido de hierro.

Dicho compuesto está diseñado para entregar moléculas de oxígeno cuando se expone al calor extremo, y posteriormente recuperarlas una vez que se enfría. El concentrador solar empleado permite calentar el interior de una cámara a 1.500º C, obteniendo de esta forma las moléculas de oxígeno.

Otra cámara que gira en forma opuesta provoca que el óxido de hierro se enfríe, permitiendo que el compuesto pueda obtener nuevamente las moléculas de oxígeno del CO2, desechando el monóxido de carbono. El proceso se repite continuamente, con una fuente de entrada de CO2 y un flujo de salida de monóxido de carbono.

De acuerdo a los ingenieros e investigadores que hicieron posible este importante avance, como Rich Diver, Jim Miller, Nathan Siegel y Ellen Stechel Miller de Sandia National Laboratories, entre otros, el proceso resumido anteriormente puede utilizarse tanto para producir hidrógeno como gas de síntesis, solamente con algunos cambios en el sistema en cada caso.

Implicancias industriales, económicas y ecológicas

De esta manera, se estaría desarrollando desde el reciclado del CO2 una de las fuentes energéticas con mayor futuro dentro de las consideradas energías limpias (el hidrógeno) y un potencial y eficiente sustituto para los combustibles empleados habitualmente en el transporte (el gas de síntesis).

El reto hacia el futuro es mejorar la eficacia del sistema. Los expertos calculan que solamente dentro de 15 a 20 años esta tecnología podrá estar disponible a nivel comercial. Mientras tanto, el objetivo es desarrollar un prototipo de nueva generación cada tres años, que evidencie una mayor eficiencia en el proceso de conversión y en la generación de combustible, además de una disminución en el costo.

En definitiva, el CR5 podría convertirse con el tiempo en una promesa real para poder reducir las emisiones de dióxido de carbono, manteniendo al mismo tiempo la posibilidad de seguir utilizando los combustibles tradicionales en la industria y el transporte.

Como el sistema brinda la posibilidad de utilizar los combustibles fósiles como mínimo dos veces, se reduciría el dióxido de carbono que se libera a la atmósfera y, al mismo tiempo, se disminuiría la tasa de extracción de los combustibles fósiles de la tierra, permitiendo incrementar el tiempo de disponibilidad de estos recursos no renovables.

El programa de investigación, que se define con el slogan “sol por gasolina”, es financiado a través del Laboratory Directed Research and Development (LDRD), un programa de Sandia, y de DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency), perteneciente al Departamento de Defensa estadounidense.