Los investigadores están desarrollando un nuevo tipo de membrana destinada a desalinizar el agua de mar y capturar dióxido de carbono del océano simultáneamente. El equipo, dirigido por la profesora adjunta Katherine Hornbostel de la Escuela de Ingeniería Swanson de la Universidad de Pittsburgh, recibió una subvención de 1,4 millones de dólares de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA) y la Oficina de Investigación Naval (ONR) para desarrollar este innovador membrana.
Los investigadores están explorando el uso de grupos químicos especializados recubiertos en membranas de desalinización, que pueden liberar eficazmente gas dióxido de carbono, permitiendo su captura, almacenamiento o reutilización. El equipo, que incluye miembros de la Universidad Estatal de Arizona, la Universidad de California, Irvine y el Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL), tiene como objetivo demostrar la viabilidad de este enfoque.
"Eliminar el dióxido de carbono del océano es un desafío, pero utilizar tecnologías similares existentes para la desalinización del agua de mar puede hacerlo más viable", afirma Hornbostel. "Estamos buscando una solución alternativa que sea a la vez eficiente desde el punto de vista energético y rentable".
Los métodos comunes para la captura directa del océano se basan en células electroquímicas. Si bien son eficaces para eliminar el dióxido de carbono, estos métodos consumen mucha energía y son costosos. Hornbostel y su equipo pretenden demostrar que al recubrir membranas de desalinización con grupos químicos especiales, el dióxido de carbono se puede liberar, capturar, almacenar o reutilizar de manera eficiente, similar al proceso de abrir una bebida carbonatada.
En comparación con los métodos más tradicionales que implican separar electroquímicamente el agua de mar entrante en corrientes alcalinas y ácidas, el enfoque del equipo requiere significativamente menos energía eléctrica para la eliminación del dióxido de carbono.
Sin embargo, el equipo primero debe determinar qué membrana es la más adecuada para el proceso de burbujeo. Estudiarán membranas de ósmosis inversa (RO) y nanofiltración (NF). Las membranas de nanofiltración tienen menores requisitos de energía pero menores tasas de eliminación de dióxido de carbono, mientras que las membranas de ósmosis inversa tienen mayores tasas de eliminación de dióxido de carbono pero mayores requisitos de energía.
"Tenemos previsto realizar una evaluación tecnoeconómica que nos permitirá comparar estas dos opciones y determinar cuál es más escalable más allá del entorno de laboratorio y en plantas de desalinización de agua de mar reales", afirma Hornbostel.
Este proyecto de dos años, que combina la desalinización de agua de mar con una nueva membrana para la eliminación del dióxido de carbono del océano, también está codirigido por el profesor Matthew Green de la Universidad Estatal de Arizona, la profesora Jenny Yang de la Universidad de California en Irvine y el Dr. Abhishek Roy del NREL. y el Dr. Mou Paul del Laboratorio Nacional de Energías Renovables.
El objetivo de esta investigación innovadora es desarrollar una tecnología eficiente que aborde tanto la desalinización del agua de mar como la captura de dióxido de carbono, ofreciendo una solución viable para eliminar la sal y el carbono del océano.
