Científicos utilizan piedras ordinarias para capturar el dióxido de carbono

Para encontrar una solución a la crisis ambiental derivada del exceso de emisiones de dióxido de carbono, se dice que la comunidad científica ha buscado hasta por debajo de las piedras.  

Es una metáfora, por supuesto, para hablar de los numerosos estudios, propuestas o inventos que se han realizado para evitar los peores efectos del cambio climático. ¿Pero te imaginas que la solución esté, literalmente, en las piedras? 

Esa es la propuesta de un grupo de investigadores de la Universidad de Stanford, en Estados Unidos, que desarrollaron una técnica que captura el dióxido de carbono con rocas ordinarias, y lo hace de manera permanente y a bajo costo. La clave está en los minerales que se encuentran en las rocas.

La idea no es nueva. Científicos llevan años investigando cómo capturar y contener dióxido de carbono en las rocas (como el basalto, una roca volcánica).  

Y se basa en el hecho de que algunas rocas pueden absorber CO2 de manera natural. Este proceso se llama meteorización, pero el problema es que tarda cientos o miles de años. Los desafíos del cambio climático son un poco más urgentes. 

“La Tierra tiene un suministro inagotable de minerales capaces de eliminar el CO2 de la atmósfera, pero estos no reaccionan por sí solos con la suficiente rapidez para contrarrestar las emisiones humanas de gases de efecto invernadero”, indica un comunicado en relación al estudio publicado en Nature. 

Sin embargo, los químicos Matthew Kanan y Yuxuan Chen han encontrado la forma de acelerar este proceso natural mediante la conversión de un grupo de minerales conocidos como silicatos, en estos vehículos de meteorización rápida.  

“Nuestro trabajo resuelve este problema de una manera que creemos que es excepcionalmente escalable», indicaron. 

“Imaginamos una nueva química para activar los minerales de silicato inertes a través de una simple reacción de intercambio iónico”, explicó Chen. La inspiración para llegar a su idea: la elaboración de cemento.

Para hacer cemento, un horno a 1,400 grados convierte la piedra caliza en óxido calcio, un compuesto químico reactivo, el cual luego se mezcla con arena. Los investigadores reemplazaron la arena por un mineral llamado silicato de magnesio.  

Al ser calentados, los dos minerales, silicato de magnesio y óxido calcio, intercambian iones y esta transformación resulta en óxido de magnesio y silicato de calcio, dos minerales que se meteorizan rápidamente. 

“El proceso actúa como un multiplicador”, dijo Kanan. “Se toma un mineral reactivo, óxido de calcio, y un silicato de magnesio que es más o menos inerte, y se generan dos minerales reactivos”. 

Al momento de comprobar sus resultados, los investigadores expusieron silicato de calcio y óxido de magnesio al agua y a dióxido de carbono puro. En dos horas, ambos materiales se transformaron por completo en nuevos minerales de carbonato con carbono del CO2 atrapado en su interior.  

También hicieron la prueba al exponer los minerales al aire, en lugar de CO2 puro. En este caso, la meteorización tomó de unas semanas a unos meses, pero aún así, fue mucho más rápido que el proceso natural de meteorización que toma siglos. 

“Es fácil imaginar que se esparza óxido de magnesio y silicato de calcio sobre grandes áreas de tierra para eliminar el CO2 del aire”, dijo Kanan, quien ya está contemplando otros usos prácticos para esta técnica.

“Una aplicación interesante que estamos probando ahora es agregarlos al suelo agrícola. A medida que se desgastan, los minerales se transforman en bicarbonatos que pueden moverse a través del suelo y terminar almacenados permanentemente en el océano”. 

Respecto al empleo de recursos para ejecutar esta técnica, los investigadores señalaron que “requeriría menos de la mitad de la energía utilizada por las principales tecnologías de captura directa de aire y creemos que podemos ser muy competitivos desde el punto de vista de los costos”.  

En efecto, las tecnologías existentes para eliminar carbono tienden a ser costosas, consumen mucha energía o ambas. 

Capturar CO2 en la escala necesaria para afectar las temperaturas globales requeriría la producción anual de millones de toneladas de óxido de magnesio y silicato de calcio.  

Por ahora, el laboratorio de Kanan apenas puede producir 15 kilogramos de material a la semana. Pero los investigadores no se muestran pesimistas; señalan que hay como 100,000 gigatoneladas de reservas de minerales de los grupos olivino y serpentina en la Tierra (por el silicato de magnesio) y se vuelven a inspirar en la industria cementara.

“La sociedad ya ha descubierto cómo producir miles de millones de toneladas de cemento al año, y los hornos de cemento funcionan durante décadas”, dijo Kanan. “Si utilizamos esos conocimientos y diseños, existe un camino claro para pasar del descubrimiento en el laboratorio a la eliminación de carbono a una escala significativa”. 

Con información de WIRED 

Foto: Oscar Sánchez/Getty Images