Un nuevo material de carbono podría abaratar la captura de CO2 usando calor residual

Un equipo de investigadores de Japón desarrolló un nuevo tipo de material de carbono que podría hacer más barata la captura de dióxido de carbono. La clave está en cómo organizaron grupos de nitrógeno sobre la superficie del material: esa disposición permitió capturar CO2 y, en uno de los diseños, liberarlo a temperaturas inferiores a 60 °C, algo que podría aprovechar calor residual industrial y reducir costos operativos.

La captura de carbono es una de las estrategias consideradas para reducir emisiones de gases de efecto invernadero antes de que lleguen a la atmósfera. Uno de los problemas es que muchos sistemas actuales consumen mucha energía. En el método industrial más usado, por ejemplo, hay que calentar soluciones líquidas por encima de 100 °C para liberar el CO2 capturado y reutilizar el sistema.

Por eso hay interés en materiales sólidos de carbono, que suelen ser más baratos, tienen gran superficie y podrían trabajar con menos demanda energética.

Según la nota difundida por ScienceDaily, el equipo de Chiba University creó tres variantes de un nuevo material llamado “viciazites”, en el que ciertos grupos de nitrógeno quedaron ubicados uno al lado del otro de forma controlada. Los investigadores verificaron esa estructura con varias técnicas experimentales y modelado computacional.

Cuando probaron los materiales sobre fibras de carbón activado, vieron diferencias claras. Las versiones con grupos amina adyacentes y con nitrógeno pirrólico capturaron más CO2 que las fibras sin tratar, mientras que otra configuración, con nitrógeno piridínico, casi no mejoró el desempeño.

El resultado más destacado fue que el material con grupos amina adyacentes liberó la mayor parte del CO2 adsorbido a menos de 60 °C. Eso abre la posibilidad de usar calor residual industrial en lugar de fuentes energéticas más costosas.

Si este comportamiento se confirma a mayor escala, podría ayudar a bajar una de las principales barreras de la captura de carbono: el costo energético de regenerar los materiales que atrapan CO2.

Además, el trabajo muestra que no solo importa qué elementos químicos se incorporan a un material, sino también cómo se ordenan a nivel molecular. Ese control fino podría servir para diseñar tecnologías más eficientes no solo para CO2, sino también para catálisis u otras aplicaciones ambientales.

Por ahora se trata de un avance de laboratorio y de prueba de concepto. La nota no muestra todavía resultados en condiciones industriales reales ni una comparación económica completa con tecnologías comerciales.

También falta saber cómo responderán estos materiales en usos prolongados, con gases de composición más compleja y ciclos repetidos de captura y liberación.