Los científicos dicen que media libra de este polvo puede eliminar tanto CO2 del aire como un árbol.

Un árbol típico de gran tamaño puede dar suficiente leche. 40 kilogramos de dióxido de carbono dentro de un año desde el aire. Ahora los científicos de UC Berkeley dicen que pueden hacer lo mismo con menos de media libra de polvo amarillo.

El polvo está diseñado para atrapar el gas de efecto invernadero en sus poros microscópicos y luego liberarlo, listo para ser arrojado donde no pueda contribuir al calentamiento global. Según las pruebas, el material estaba en buen estado después de 100 ciclos de este tipo. estudiar fue publicado el miércoles en la revista Nature.

“Funciona maravillosamente”, dijo Omar Yaghia químico reticular en UC Berkeley y autor principal del estudio. “Basándonos en la estabilidad y el comportamiento del material en este momento, creemos que durará miles de ciclos”.

El polvo, llamado COF-999, se puede colocar en los tipos de centrales eléctricas de combustión directa a gran escala que comienzan a reducir la cantidad de carbono en la atmósfera.

Los científicos dicen que mantener las concentraciones de dióxido de carbono atmosférico por debajo de 450 partes por millón es necesario para limitar el calentamiento global a 2 grados por encima de los niveles preindustriales y prevenir los peores efectos del cambio climático. Las mediciones tomadas en el Observatorio Mauna Loa en Hawaii muestran que los niveles de CO2 se encuentran actualmente alrededor 423 contribuciones.

“Hay que eliminar el CO2 del aire; no hay forma de evitarlo”, dijo Yagi, quien también es canciller de Berkeley. Instituto Bakar de Materiales Digitales para el Planeta. “Aunque dejemos de emitir CO2, tenemos que sacarlo del aire. No tenemos otra opción”.

Klaus Lacknerdirector fundador Centro para las emisiones negativas de carbono Los investigadores de la Universidad Estatal de Arizona coinciden en que la captura directa de aire será un medio importante para secuestrar carbono y enfriar el planeta, una vez que se superen las barreras críticas. Los avances en nuevas investigaciones pueden ayudar, afirmó.

“Abren la puerta a toda una nueva familia de enfoques”, afirmó Lackner, que no participó en la investigación.

Cuando se observa bajo un microscopio electrónico de barrido, el polvo se asemeja a pequeñas pelotas de baloncesto con miles de millones de agujeros, dijo el líder del estudio Zihui Zhou, un químico de materiales que está trabajando en su doctorado en UC Berkeley.

Las estructuras se mantienen unidas mediante algunos de los enlaces químicos más fuertes de la naturaleza, incluidos aquellos que unen los átomos de carbono para formar diamantes. A las placas se adhieren compuestos llamados aminas.

Cuando el aire pasa a través de las estructuras, la mayoría sus componentes pasar sin incidentes. Pero las aminas, que son básicas, absorben dióxido de carbono, que es ácido.

Esas moléculas de CO2 permanecerán en su lugar hasta que los científicos las abran mediante calor. Luego pueden aspirarlos para guardarlos, probablemente los arrastran profundamente bajo tierradijo Zhou.

Una vez que se elimina el dióxido de carbono del suelo, todo el proceso puede comenzar de nuevo.

Para probar las capacidades de eliminación de carbono del COF-999, los investigadores colocaron el polvo en un tubo de acero inoxidable del tamaño de una pajita y lo expusieron directamente al aire fuera de Berkeley durante 20 días.

Cuando entró en la tubería, el aire de Berkeley tenía una concentración de CO2 que oscilaba entre 410 ppm y 517 ppm. Cuando salió por el otro lado, los científicos no pudieron detectar nada de dióxido de carbono, dijo Zhou.

Según sus creadores, el polvo tiene muchas ventajas sobre otros materiales.

Su diseño perforado aumenta su superficie, lo que significa más lugares para contener moléculas de CO2. Como resultado, captura dióxido de carbono a un ritmo “al menos 10 veces más rápido” que otros materiales utilizados para la captura directa de aire, dijo Zhou.

Los miembros del equipo han seguido mejorando y quieren duplicar la capacidad el próximo año, añadió Yagi.

Otra ventaja es que el COF-999 ralentiza su retención de CO2 cuando se calienta a aproximadamente 140 grados F. Materiales comparables deben calentarse a 250 grados F para extraer carbono, dijo Zhou.

El polvo también es más estable. Zhou dijo que el equipo probó una versión más nueva que funcionó durante 300 ciclos antes de que terminara el experimento.

Lackner dijo que es una señal esperanzadora.

“Obtener 100 ciclos y no ver ningún deterioro sugiere que se pueden realizar miles de ciclos”, dijo. “No sabemos si se pueden conseguir cientos de miles de balas”.

Zhou dijo que implementarlo a escala industrial requeriría diseñar una gran caja de metal que permita que el aire pase a través de ella sin eliminar todo el polvo. Estas cajas deben recolectarse en la cantidad necesaria para crear una planta química o petrolera moderna.

Un poderoso conjunto de ventiladores y bandejas capturan dióxido de carbono dentro de una planta de aire directo en Tracy, California, que abrió el año pasado.

(Paul Kuroda/para The Times)

Una versión del COF-999 podría estar lista para plantas de energía aérea directa dentro de dos años, dijo Yagi. No pudo estimar cuánto costaría producir a granel, pero dijo que el material no tiene por qué ser caro o exótico.

Yagi fundó una empresa en Irvine atokopara su negocio su investigación sobre captura de carbono y otras tecnologías. Atoco ayudó con el nuevo estudio. (Otros patrocinadores financieros incluyen el Instituto Bakar y la Ciudad Rey Abdulaziz para la Ciencia y la Tecnología).

Además, UC Berkeley ha presentado una solicitud de patente para COF-999, que nombra a Yagi y Zhou como inventores.

Luckner dijo que todo el proceso de captura directa de aire tendría que ser “diez veces más barato de lo que es ahora” antes de poder probarlo en aire real. cientos de miles de millones de toneladas de dióxido de carbono que los científicos querían eliminar de la atmósfera.

Los materiales que sean más eficientes para secuestrar CO2 ayudarían, pero Luckner dijo que dedicaría más tiempo a pensar en problemas como el calor perdido a medida que aumentan las temperaturas para capturar carbono y poder enterrarlo bajo tierra.

“Hay miles de cosas que contribuyen a esto”, afirmó.