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Cómo las algas podrían reducir de manera sostenible la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera


En colaboración con colegas investigadores, los químicos de la Universidad Técnica de Munich (TUM) han desarrollado un proceso que, según los cálculos iniciales, puede facilitar la eliminación económica del dióxido de carbono de los gases de efecto invernadero de la atmósfera. 


Universidad Técnica de Munich.

El último Informe Mundial sobre el Clima (Informe especial del IPCC sobre el calentamiento global de 1.5 ° C) reconoce la relevancia mundial del proceso.

Existe una gran necesidad de acción si se desea mitigar el calentamiento global en un grado razonable. En este contexto, el Informe Mundial del Clima actual hace un guiño a una tecnología desarrollada por químicos en la Universidad Técnica de Munich. Al abrir una opción para un sumidero de carbono neto , la tecnología aborda el problema del calentamiento atmosférico en la raíz.

Las algas convierten el dióxido de carbono de la atmósfera, las centrales eléctricas o el acero que procesa los gases de escape en aceite de algas. En un paso posterior, esto se usa para producir fibras de carbono valiosas, económicamente, como muestran los análisis iniciales.

Un proceso de clima neutral.

El profesor Thomas Brück y su equipo en el Centro de Cultivo de Algas de la Universidad Técnica de Munich realizaron una importante labor técnica. Las algas investigadas en el centro no solo producen biocombustibles, sino que también pueden usarse para producir eficientemente fibras de poliacrilonitrilo (PAN). La energía de reflectores solares parabólicos entonces carboniza el PAN-fibras para producir fibras de carbono en un CO 2 manera -Diseño Neutro.

Las fibras de carbono pueden desplegarse para producir materiales ligeros y de alta resistencia que. Al final de su ciclo de vida, las fibras de carbono pueden almacenarse en capas de carbón vacías, eliminando permanentemente los equivalentes de dióxido de carbono asociados de la atmósfera.

Cómo las algas podrían reducir de manera sostenible la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera
El presidente francés Emmanuel Macron en la Conferencia de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático 2017 en Bonn con la muestra de un portador de granito reforzado con fibra de carbono. Crédito: Stephan Savarese / TechnoCarbonTechnologies France

Un modelo económico respetuoso con el clima.

El colega de Brück, el Prof. Uwe Arnold y el Dipl.-Ing. Kolja Kuse también examinó los aspectos económicos, las aplicaciones técnicas y el impacto ambiental de todo el proceso. «Este es un modelo económico novedoso y respetuoso con el clima en el que combinamos de manera inteligente los procesos estándar con las innovaciones», dice Arnold.

«Cuando se fabrican plásticos a partir de dióxido de carbono, se devuelven rápidamente a la atmósfera a través de plantas de incineración de desechos luego de algunos años de uso», dice Kuse. «Con el almacenamiento seguro final, eliminamos el dióxido de carbono de la atmósfera durante milenios. Esto también hace que el proceso sea claramente superior a la captura y almacenamiento de carbono (CCS) en el subsuelo».

Las fibras de carbono de las algas no son diferentes de las fibras convencionales y, por lo tanto, pueden usarse en todos los procesos existentes. Otro campo de aplicación importante podría ser la industria de la construcción, que representa una proporción significativa de las emisiones globales de dióxido de carbono.

Las fibras de carbono pueden reemplazar al acero estructural en los materiales de construcción. Gracias a su resistencia, ahorran en cemento, y el granito reforzado con fibra de carbono se puede usar incluso para producir vigas que tienen la misma capacidad de carga que el acero, pero que son tan ligeras como el aluminio.

Cómo las algas podrían reducir de manera sostenible la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera
Las instalaciones de AlgaeTec de TUM en el campus de Ludwig Bölkow, al sur de Múnich. Crédito: Andreas Heddergott / TUM

Granjas de algas del tamaño de argelia.

Brück ahora planea mejorar aún más la tecnología de las algas. Las plantas a gran escala son concebibles en el sur de Europa y el norte de África. «El sistema es fácilmente escalable a grandes áreas», dice Brück. «Las plantas que juntas cubrirían el tamaño de Argelia compensarían todas las emisiones de CO 2 del transporte aéreo».

Brück rechaza cualquier sugerencia de que la tecnología compita con el uso agrícola de la tierra, como es el caso del biogás. «Las algas de agua salada prosperan en áreas soleadas. En el norte de África, por ejemplo, hay amplios tramos de tierra donde la agricultura no tiene sentido».

Más información: Uwe Arnold et al. Captura de carbono y utilización sostenible por la producción de fibra de poliacrilonitrilo de algas: diseño de procesos, análisis técnico-económico y aspectos relacionados con el clima, investigación en química industrial y de ingeniería (2018). DOI: 10.1021 / acs.iecr.7b04828

Uwe Arnold et al. Producción de fibra de carbono energéticamente eficiente con energía solar concentrada: diseño de procesos y análisis tecnoeconómico, investigación en química industrial y de ingeniería (2018). DOI: 10.1021 / acs.iecr.7b04841

Informe especial del IPCC sobre el calentamiento global de 1.5 ° C, Capítulo 4: Fortalecimiento e implementación de la respuesta global; report.ipcc.ch/sr15/pdf/sr15_chapter4.pdf 

Referencia de la revista: Industrial & Engineering Chemistry Research  

Proporcionado por: Universidad Técnica de Munich

Información de: phys.org