El campo de la geoingeniería solar gira en torno a la idea de enfriar el planeta mediante la inyección de aerosoles para reflejar la luz solar o reducir el espesor de las nubes. Una de estas estrategias, la inyección de aerosoles estratosféricos (IAE), busca imitar los efectos de una erupción volcánica. Los volcanes expulsan dióxido de azufre a la estratosfera, que luego refleja la luz de vuelta al espacio, enfriando la Tierra durante un año o más, como se ha documentado en erupciones anteriores.
Por Leah Shaffer, Universidad de Washington en San Luis
Sin embargo, los aerosoles de sulfato no son partículas ideales para su uso debido a sus efectos que contribuyen a la lluvia ácida, la degradación de la capa de ozono y los daños a la salud humana. En cambio, los investigadores han utilizado modelos climáticos a gran escala para realizar experimentos virtuales de geoingeniería solar con diferentes partículas que podrían reflejar la luz solar causando menos daño al medio ambiente. Investigaciones previas de este tipo apuntaron a una alternativa brillante: el polvo de diamante.
Sin embargo, investigadores de la Universidad de Washington en San Luis, utilizando cálculos de primeros principios que les permiten explorar las propiedades de los materiales a nivel atómico y molecular, han descubierto que no funcionará. El polvo de diamante proveniente de la síntesis por detonación, el método más económico para la producción a gran escala de nanodiamantes, podría causar un costoso desastre, según hallaron.
Estas partículas contienen inevitablemente impurezas de carbono residuales, que suelen oscilar entre el 1 % y el 5 % en masa. Incluso la impureza carbonácea más minúscula en el polvo provoca una mayor absorción, no reflexión, del calor, según reveló su investigación. El estudio ya se ha publicado en línea en la revista Journal of Aerosol Science .
Investigadores de WashU proporcionaron este análisis utilizando simulaciones sofisticadas para analizar la composición, el tamaño y las interacciones químicas de aerosoles de polvo de diamante sintético formados mediante síntesis por detonación, gracias a una subvención de la Fundación Simons International de 2024.
La investigación detalla cómo la síntesis de polvo de diamante durante el proceso de detonación a alta temperatura introduce impurezas con hibridación sp² que pueden formar una capa de carbono duro alrededor del núcleo de diamante, lo que mejora la absorción de luz en lugar de la reflexión. Rajan Chakrabarty, profesor titular de ingeniería (Cátedra Harold D. Jolley), y el profesor asociado Rohan Mishra, junto con los investigadores postdoctorales Joshin Kumar, Gwan-Yeong Jung y Taveen Kapoor, todos ellos de la Escuela de Ingeniería McKelvey, son coautores del artículo.
La extracción de diamantes para la ciencia sería prohibitivamente cara. Por ello, los científicos generan partículas de diamante, o nanodiamantes, mediante la detonación de una mezcla explosiva de compuestos que contienen carbono en una cámara metálica, produciendo así «hollín» de diamante.
Según Kumar, autor principal del estudio, el hollín existe en un continuo marrón-negro de aerosoles carbonáceos que absorben la luz.
«El proceso de fabricación del polvo de diamante introduce inevitablemente impurezas de carbono que terminan absorbiendo la luz en lugar de reflejarla», explicó Chakrabarty. Esto reduce el efecto de dispersión de la luz del diamante hasta en un 25 %, lo que, en definitiva, hace que la hipótesis de utilizar un «escudo de diamante» para enfriar la Tierra sea mucho menos viable.
Investigaciones previas que identificaron el polvo de diamante como un posible candidato para la inyección atmosférica especial (IAE) concluyeron que se necesitarían 5 millones de toneladas de estas partículas en la estratosfera anualmente para enfriar el planeta en 1,6 grados Celsius, y que se desplegarían mediante aeronaves de gran altitud para arrojar las partículas de gemas. Lo que suena a algo sacado de una película de James Bond podría, en última instancia, no justificar el esfuerzo, el gasto y los riesgos potenciales de que algo salga mal.
Pero es tan importante descartar candidatos para la geoingeniería solar como encontrar otros nuevos. Gracias a esta investigación, los científicos climáticos ahora pueden dedicar su limitado tiempo y recursos a partículas más prometedoras para enfriar la Tierra.
«Investigar las impurezas en las partículas de geoingeniería solar es crucial», afirmó Chakrabarty. «Los contaminantes químicos no deseados pueden alterar la reflectividad de las partículas, catalizar la destrucción del ozono o crear ciclos de retroalimentación atmosférica desconocidos que reducen la eficiencia de la refrigeración y aumentan los riesgos ambientales».
Más información
Joshin Kumar et al., Fuerte absorción de luz por impurezas de carbono con hibridación sp en polvo de diamante, Journal of Aerosol Science (2026). DOI: 10.1016/j.jaerosci.2026.106767
