Captura directa de aire (DAC)
Una tecnología diseñada para eliminar el dióxido de carbono directamente de la atmósfera, donde su concentración es muy baja (~420 ppm). Los dos enfoques principales utilizan sistemas de disolventes líquidos, donde el aire pasa a través de soluciones químicas (p. ej., hidróxido de potasio), o sistemas de sorbentes sólidos, donde el aire pasa sobre superficies filtrantes que se unen químicamente al CO₂. El CO₂ capturado se libera posteriormente para su almacenamiento o utilización.
La Captura Directa de Aire (DAC) es una tecnología de emisiones negativas, ya que elimina las emisiones históricas de CO2 del aire, a diferencia de la captura en fuente puntual, que solo previene nuevas emisiones. El principal reto técnico reside en la baja concentración de CO2 en el aire, lo que requiere el movimiento de grandes cantidades de aire y el uso de absorbentes químicos de alta eficiencia, lo que hace que el proceso sea costoso y de alto consumo energético.
En los sistemas de disolventes líquidos, grandes ventiladores impulsan el aire a través de un contactor de aire que contiene una solución química concentrada, generalmente una solución acuosa de hidróxido. El CO₂ reacciona para formar una sal de carbonato. Esta solución salina se calienta posteriormente en un reactor independiente, que libera el CO₂ en una corriente pura y regenera la solución de hidróxido original para su reutilización. Este proceso es continuo, pero requiere calor a alta temperatura (hasta 900 °C).
En los sistemas de sorbentes sólidos, se sopla aire sobre materiales sólidos (sorbentes) que tienen aminas u otras sustancias químicas adsorbidas a su superficie. Estas sustancias adsorben selectivamente las moléculas de CO₂. Una vez saturado el sorbente, se traslada a una cámara calentada a baja presión donde se libera el CO₂. Este proceso suele requerir temperaturas más bajas (80-120 °C) que los sistemas líquidos, lo que permite el aprovechamiento del calor residual o la energía geotérmica. Una vez capturado y purificado el CO₂, debe secuestrarse permanentemente bajo tierra o utilizarse en productos como combustibles sintéticos o materiales de construcción para lograr un beneficio climático.
UNESCO Nomenclature: 3305
Ingeniería química y tecnología
Tipo
Procesos industriales
Precursores
- Tecnología de depuración de aire utilizada en submarinos y naves espaciales para soporte vital.
- Técnicas de separación y purificación de gases industriales (por ejemplo, adsorción por oscilación de presión)
- Avances en ingeniería química y ciencia de materiales para el desarrollo de absorbentes
- comprensión de la química ácido-base
- Teorías sobre el cambio climático y la necesidad de emisiones negativas
Aplicaciones
- Proporcionar CO2 para combustibles sintéticos (por ejemplo, combinándolo con hidrógeno verde).
- Suministro de CO2 a invernaderos para mejorar el crecimiento de las plantas
- bebidas carbonatadas
- Uso en proyectos de captura, utilización y almacenamiento de carbono (CCUS)
- Plantas comerciales de DAC operadas por empresas como Climeworks (Suiza) y Carbon Engineering (Canadá).
Patentes:
- US7892348B2
- US8128749B2
- WO2010051693A1
Ideas para posibles innovaciones
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Related to: direct air capture, DAC, carbon removal, negative emissions technology, solid sorbents, liquid solvents, climeworks, carbon engineering, air scrubbing, CCUS.