Foto: Las fibras de carbono de esta imagen de microscopio han sido fabricadas mediante un método nuevo que elimina dióxido de carbono del aire.
Un nuevo método para eliminar el dióxido de carbono directamente del aire y convertirlo en oxígeno y fibras de carbono a nanoescala podría dar paso a un método barato para fabricar un material de construcción – y hasta podría servir como arma contra el cambio climático.
Las fibras de carbono se utilizan cada vez más como material estructural en las industrias como la aeronáutica y la automovilística, que valoran su fuerza y ligereza. Los atributos útiles de las fibras de carbono, que también incluyen la conductividad eléctrica, aumentan en la nanoescala, según Stuart Licht, un profesor de química de la Universidad de George Washington (EEUU). El problema es que resulta muy caro fabricar fibras de carbono, y más a nanoescala. Licht dice que la tecnología que acaba de demostrar su equipo, que además de capturar dióxido de carbono del aire emplea un proceso electromagnético para convertirlo en nanofibras de carbono y oxígeno, es más eficiente y potencialmente mucho más barato que los métodos existentes.
Pero es más que solo un modo más sencillo y barato de fabricar un producto con un alto valor. También representa "un método para almacenar y aislar el dióxido de carbono de manera útil, estable, y compacta", explica Licht. Señala que si el proceso se alimenta con energía renovable, el resultado es la eliminación neta de dióxido de carbono de la atmósfera. En una demostración reciente, su equipo utilizó un sistema único de energía solar de concentración, que utiliza tanto la luz de infrarrojos solar como la luz visible para generar la gran cantidad de calor necesaria para ejecutar la reacción deseada.
El proceso requiere óxido de litio disuelto en carbonato de litio fundido. El óxido de litio se combina con el dióxido de carbono del aire, para formar más carbonato de litio. Cuando se aplica un voltaje entre dos electrodos inmersos en el carbonato fundido, la reacción resultante produce oxígeno, carbono – que se acumula sobre uno de los electrodos – y óxido de litio, que se puede reutilizar para capturar para capturar más dióxido de carbono y activar el proceso de nuevo.
Los investigadores demostraron la capacidad de fabricar una variedad de nanofibras de distintos diámetros y formas al ajustar las condiciones específicas de crecimiento, como la cantidad de corriente aplicada en momentos concretos, y la composición de los varios ingredientes utilizados en el proceso. También demostraron que pueden fabricar fibras muy uniformes. Licht dice que los mecanismos básicos de la formación de las fibras aún no se entienden en su totalidad, y afirma confiar en que el grupo podrá seguir desarrollando un mayor grado de control sobre la naturaleza de las fibras que produce.
En lo que a la tecnología con potencial de reducir las emisiones se refiere, los investigadores son optimistas. Calculan que dada una superficie inferior al 10% del tamaño del desierto del Sáhara, este método podría eliminar suficiente dióxido de carbono para restaurar los niveles atmosféricos globales preindustriales en menos de 10 años, incluso si seguimos emitiendo los mismos niveles del gas de efecto inve adero durante ese período.
Por supuesto que esto requeriría un enorme aumento de la demanda de nanofibras de carbono. Licht cree que las propiedades del material, especialmente el hecho de que sea tan ligero y fuerte, impulsarán un uso mayor mientras baje el coste, y cree que su nuevo proceso puede ayudar con eso. Imagina que los compuestos de fibra de carbono eventualmente reemplacen al acero, al aluminio e incluso al cemento como material de construcción, dice. "En ese punto, podría existir un uso suficiente de este [material] para que sirva como un repositorio importante de carbono".