Transforman en nanotubos de carbono las emisiones de CO2 de las centrales eléctricas

El año pasado, un equipo de investigadores de la Universidad de George Washington (EEUU) propuso un método que permitía transformar las contaminantes emisiones de CO2 de las centrales eléctricas en nanotubos de carbono (NTC).

En teoría, esta tecnología podía eliminar por completo las emisiones de CO2 de las centrales, al tiempo que sacaba a partir de ellas un producto útil: los NTC, que se usan para fabricar baterías, electrónica de consumo o aviones, entre otras cosas.

En concreto, la idea era añadir un electrolizador de carbonato de litio fundido a una planta de ciclo combinado (CC) convencional, para crear una planta de  CC y nanofibras de carbono (CC CNF).  

Aunque esta tecnología puede funcionar con casi cualquier tipo de planta de energía, los investigadores se han centrado en las centrales CC de gas natural porque son las plantas de energía eléctrica más eficientes, pero también emiten grandes cantidades de CO2.

Usando la electrolisis (con el electrolizador), que es el mismo método que permite dividir el agua para producir hidrógeno, la tecnología creada aplica un voltaje que divide el CO2 en  oxígeno gaseoso y nanofibras de carbono sólido. La adición de pequeñas cantidades de níquel hace que estas nanofibras de carbono sean huecas, y formen los nanotubos de carbono.

Llegan los primeros resultados

Los científicos de la Universidad de George Washington han probado ya su método en una central de ciclo combinado y han realizado una evaluación termodinámica de la planta CC CNF propuesta.

De este modo, han hallado que su concepto es económicamente viable e incluso mejora la eficiencia energética de las centrales eléctricas, informa la revista Physorg.

La evaluación de los investigadores mostró que, mientras por cada tonelada métrica de combustible de metano consumido, una planta de energía CC convencional produce 909 dólares de energía eléctrica y emite 2,74 toneladas de CO2; la planta CC CNF propuesta produciría alrededor de 835 dólares de electricidad, aproximadamente 0,75 toneladas de nanotubos de carbono y no emite CO2.

Cierto es que la CC CNF produciría un 8% menos de electricidad que la planta de CC, pero, dicen los científicos, esa pérdida  quedaría más que compensada por las nanofibras de carbono, altamente valiosas, y los nanotubos que se pudieran producir.

Además, la evaluación de los investigadores también ha demostrado que, aunque las plantas CC CNF producirían un poco menos de electricidad que los otros tipos de plantas, lo harían con una mayor eficiencia, debida al calor ganado en varias áreas que podría ser reciclado de nuevo en las turbinas de vapor. Actualmente, los investigadores están trabajando en construir y poner en práctica la tecnología lo más rápido posible.

El CO2 deja de ser un problema

En los últimos tiempos, hemos sabido de diversas soluciones que podrían hacer que el CO2 contaminante deje de ser un problema para convertirse en algo útil.

Además de esta alternativa propuesta por los investigadores de la George Washington University, en marzo científicos de la Universidad de Stanford (EEUU) hicieron público un método de fabricación de un plástico menos contaminante a partir de dióxido de carbono (CO2) de centrales eléctricas y otras instalaciones industriales y de material vegetal no comestible, como los residuos agrícolas o los pastos.

Además, el pasado mayo, investigadores de la EPFL de Suiza publicaban un método para usar el CO2 para calentar y enfriar edificios. En pruebas realizadas con un prototipo, habían demostrado que, de este modo, podría ahorrarse hasta un 80% de energía en las ciudades. La semana pasada, además, contábamos que se había conseguido solidificar dióxido de carbono inyectándolo en el basalto subterráneo, en menos de dos años, y sin riesgo de filtraciones en principio.  

Diversas compañías están buscando formas innovadoras de utilizar las emisiones de carbono de las centrales eléctricas. Los proyectos incluyen uno respaldado por Exxon para construir pilas de combustible que convierten el CO2 en energía, y una iniciativa de Ford para convertir las emisiones en espumas sólidas para construir los interiores de los vehículos, tal y como hemos informado en Tendencias21. 

Referencia bibliográfica:

Jason Lau, Gangotri Dey, Stuart Licht. Thermodynamic assessment of CO₂ to carbon nanofiber transformation for carbon sequestration in a combined cycle gas or a coal power plant. Energy Conversion and Management. DOI: 10.1016/j.enconman.2016.06.007.