La mecanoquímica revoluciona la captura de carbono con una forma sencilla de atrapar gas

La mecanoquímica se ha utilizado para capturar de forma reversible el dióxido de carbono utilizando lisina, un aminoácido abundante. ¹ El proceso es simple y rápido, lo que lo convierte en una nueva herramienta prometedora para capturar las emisiones de carbono.

«Ponemos lisina en nuestro reactor, que parece una olla a presión pequeña, junto con las bolas de molienda y el dióxido de carbono a presión» , explica Thomas-Xavier Métro , de la Universidad de Montpellier, Francia. Después de solo cinco minutos, el contenido del reactor parece inalterado, pero la transformación está completa. «Todavía tenemos un polvo blanco, pero la lisina ha reaccionado con el exceso de CO ₂ para formar un nuevo compuesto: un carbamato», añade Métro. Esto se confirmó usando una combinación de técnicas de RMN en solución y en estado sólido.

Esta respuesta a la captura de dióxido de carbono ofrece otras ventajas. «Funciona de manera eficiente sin un solvente, lo que nos permite reducir los desechos y evitar la purificación», dice Métro. La formación del carbamato también es totalmente reversible, ofreciendo una alternativa para almacenar dióxido de carbono. Para regenerar los reactivos, los investigadores solo necesitan calentar el carbamato a 175 ° C. «Es una forma fácil de liberar el gas», añade. El dióxido de carbono también se puede liberar agregando una pequeña cantidad de ácido. «Esto es menos sostenible, pero también ofrece una forma rápida y muy visual de probar si el producto se ha formado sin necesidad de RMN», señala Métro.

La molienda de dióxido de carbono con lisina conduce a la formación de un carbamato que atrapa el gas.

La mecanoquímica ya se ha explorado para la captura de carbono, como la transformación de dióxido de carbono en combustibles químicos, un proceso irreversible, y la elaboración de nuevos materiales para la adsorción de gases. Sin embargo, atrapar el dióxido de carbono de forma reversible usando una amina sólida es innovador. Susana García , experta en captura de carbono de la Universidad Heriot-Watt en el Reino Unido, dice que ‘esta es una forma muy interesante de capturar dióxido de carbono’.

«Los investigadores utilizan aminas, muy utilizadas para capturar CO ₂ en solución acuosa, y crean una nueva metodología que no necesita disolventes», apunta García. «Esto es esperanzador, porque nuestra dependencia actual de los disolventes es insostenible … problemática y peligrosa», dice. Sin embargo, como ingeniera, también ve algunos problemas potenciales. Si bien un entorno de laboratorio ofrece las condiciones perfectas para la reacción, el dióxido de carbono a menudo se mezcla con otros gases e impurezas. «Es una buena prueba de concepto … pero solo nuevos experimentos nos ayudarán a evaluar si este es un enfoque que vale la pena seguir», agrega.

«La ampliación debería ser sencilla: las industrias del cemento, las aleaciones y la farmacéutica ya utilizan molinos industriales», dice Métro. «De hecho, existe potencial para que los reactores mecanoquímicos funcionen a escala comercial y en modo continuo», explica García. Además, estudios previos insinúan que el consumo de energía disminuye a medida que se amplían algunos procesos mecanoquímicos. ² García es más escéptico, pero está convencido de que la colaboración entre investigadores fundamentales y aplicados es clave para lograr resultados. «Solo si superamos esa brecha de conocimiento, podremos juzgar el verdadero potencial de esta tecnología», concluye.