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El cambio climático es un problema grave que requiere una prioridad global. Países de todo el mundo están desarrollando políticas para reducir los efectos del calentamiento global y el cambio climático. Por ejemplo, la Unión Europea propone un conjunto integral de directrices para lograr la neutralidad climática para 2050. Asimismo, el Pacto Verde Europeo prioriza la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero.
Capturar el dióxido de carbono (CO2) emitido y convertirlo químicamente en productos comerciales útiles es una forma de limitar el calentamiento global y mitigar sus efectos. Los científicos están explorando actualmente la tecnología de captura y utilización de carbono (CCU) como una forma prometedora de expandir el almacenamiento y procesamiento de dióxido de carbono a bajo costo.
Sin embargo, la investigación global sobre la CCU se limita en gran medida a aproximadamente 20 compuestos transformantes. Dada la diversidad de fuentes de emisión de CO2, la disponibilidad de una gama más amplia de compuestos es crucial, lo que requerirá una investigación más profunda de los procesos que pueden convertir el CO2 incluso a bajas concentraciones.
Un equipo de investigadores de la Universidad Chung-Ang de Corea está realizando una investigación sobre procesos de CCU que utilizan desechos o recursos naturales ricos como materias primas para garantizar que sean económicamente viables.
Un equipo de investigación dirigido por el profesor Sungho Yoon y el profesor asociado Chul-Jin Lee publicó recientemente un estudio que analiza el uso de dióxido de carbono industrial y dolomita, una roca sedimentaria común y corriente rica en calcio y magnesio, para producir dos productos potenciales comerciales: formiato de calcio y óxido de magnesio.
Existe un creciente interés en utilizar el dióxido de carbono para producir productos valiosos que puedan ayudar a mitigar los efectos del cambio climático, a la vez que generan beneficios económicos. Mediante la combinación de reacciones de hidrogenación del dióxido de carbono y reacciones de intercambio catiónico, hemos desarrollado un método para la purificación simultánea de óxidos metálicos y procesos para producir formiatos valiosos, comentó el profesor Yin.
En su estudio, los científicos utilizaron un catalizador (Ru/bpyTN-30-CTF) para añadir hidrógeno al dióxido de carbono, lo que dio como resultado dos productos de valor añadido: formiato de calcio y óxido de magnesio. El formiato de calcio, aditivo para cemento, descongelante y pienso, también se utiliza en el curtido de cuero.
En cambio, el óxido de magnesio se utiliza ampliamente en las industrias de la construcción y farmacéutica. Este proceso no solo es viable, sino también extremadamente rápido, ya que produce el producto en tan solo 5 minutos a temperatura ambiente. Además, los investigadores estiman que este proceso podría reducir el potencial de calentamiento global en un 20 % en comparación con los métodos tradicionales de producción de formiato de calcio.
El equipo también está evaluando si su método puede sustituir los métodos de producción existentes mediante el estudio de su impacto ambiental y viabilidad económica. «Con base en los resultados, podemos afirmar que nuestro método es una alternativa ecológica a la conversión de dióxido de carbono, que puede sustituir los métodos tradicionales y ayudar a reducir las emisiones industriales de dióxido de carbono», explicó el profesor Yin.
Si bien la conversión de dióxido de carbono en productos útiles suena prometedora, estos procesos no siempre son fáciles de escalar. La mayoría de las tecnologías de CCU aún no se han comercializado debido a su baja viabilidad económica en comparación con los procesos comerciales convencionales. «Necesitamos combinar el proceso de CCU con el reciclaje de residuos para que sea ambiental y económicamente viable. Esto podría ayudar a alcanzar los objetivos de cero emisiones netas en el futuro», concluyó el Dr. Lee.
Más información: Hayoung Yoon et al., Conversión de la dinámica de iones de magnesio y calcio en dolomita en productos útiles de valor añadido mediante CO₂, Journal of Chemical Engineering (2023). DOI: 10.1016/j.cej.2023.143684
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