miércoles, 29 de diciembre de 2010

CO2 a carburos

27/12/2010
Hay muchas maneras de fijar el carbono atmosférico. La más eficaz es la fotosíntesis. Imitando la fotosíntesis biológica podemos producir combustible y materiales plásticos sin necesidad de sacar más carbono mineral. La cantidad de carbono que hemos sacado del petróleo, el carbón y el metano ya es insoportable para mantener las condiciones de vida que necesitamos.
Otra forma de fijar el dióxido de carbono atmosférico que creo que puede ser económica es la producción de carburos metálicos o de disulfuro de carbono, liberando oxígeno.
Como el azufre tiene los mismos electrones de valencia que el oxígeno, se combina con el carbono de forma parecida. El disulfuro de carbono es más pesado que el CO2, es líquido a temperatuta ambiente y se congela a unos -110C.
Los carburos metálicos, además, son por lo general materiales duros, más ligeros y más resistentes a la corrosión que los metales. Usar energía fotovoltáica, CO2 y óxidos metálicos para producir carburos y oxígeno debe ser un negocio redondo y beneficioso para el medio ambiente.

Para separar el oxígeno del CO2 se me ocurre hacer descargas cortas de alta tensión en CO2 líquido. Se formarían burbujas de oxígeno y CO. Si la temperatura es lo bastante baja para mantener líquido el CO, también se disociará por las descargas y se producirá precipitado de carbono en polvo y oxígeno gaseoso, pero no me parece muy probable. Además el CO es tóxico y habría que procesarlo para eliminarlo antes de liberar el O2 a la atmósfera.
La idea del disulfuro de carbono podría estar bien, pero usando el CS2 como producto intermedio, ya que es muy tóxico.

La idea básica de usar la electrolísis como medio de liberar oxígeno gaseoso y retener carbono ya sea como elemento o como un compuesto inócuo, creo que debe ser desarrollada.
Lo mejor sería que fuera, como lo hacen las plantas, a temperatura ambiente y sin un proceso previo de los reactivos, pero ya sería suficiente si lo logramos con reactivos preparados artificialmente.
Se podría aprovechar la separación de fases sólida y gaseosa de los productos de la electrolísis.

Por ejemplo, se podría hacer electrolísis de agua de mar, con lo cual obtendríamos Cl2 y H2 gaseosos, que guardaríamos como reserva de energía química, y NaOH disuelto, que serviría para absorber CO2 atmosférico formando CO3HNa.
El problema es qué hacer con tanto cloro tóxico como se generaría. Pero seguro que la industria química sabría aprovecharlo, por ejemplo para procesar minerales y obtener materiales útiles.
El agua con sosa cáustica disuelta puede absorber fácilmente dióxido de carbono del aire porque se neutraliza con este y forma bicarbonato sódico. Este es un producto inocuo que se puede usar industrialmente. Si hay excedentes de bicarbonato, se puede tirar al mar en forma sólida y compacta, para que se disuelva a grandes profundidades, sin que cause apenas efectos en el mar. Quizá incluso puede ser beneficioso para cultivos de algas, por el aporte de CO2 como fertilizante.

Seguramente hay muchos procesos químicos que, alimentados por energía eléctrica de origen renovable, eliminarían CO2 atmosférico. Pero la energía eléctrica es cara. Pagamos sin protestar con buena parte de nuestros sueldos a cambio de tener luz y calor en cualquier momento y lugar. Casi nadie renunciaría a la mitad de su consumo eléctrico para que se utilice capturando CO2. Además, la cantidad de energía necesaria sería equivalente a la que consumimos con la combustión, que es mucho mayor que la energía eléctrica.
Si fuéramos capaces de producir tanta energía eléctrica con fuentes renovables como para eliminar el exceso de CO2, antes de darle este uso, abusaríamos de su consumo y seguiríamos abusando de la combustión.
Si no corregimos nuestro comportamiento en cuanto a consumo energético, creo que no hay hallazgo científico ni tecnológico que solucione el calentamiento global.
El mayor gasto energético ahorrable es el del transporte individual, que se hace casi por completo con combustión. Hay que incluir las industrias dedicadas a los automóviles, sobre todo las siderúrgicas dedicadas a producir sus chapas y la industria de construcción de carreteras.
Quizá se ha reflexionado poco acerca de lo costoso que es usar ruedas para el transporte. Para que se puedan usar ruedas por todas partes es necesario allanar el mundo entero. Hay una alternativa que, de tan vista como está, no nos llama la atención: las patas.
Usar patas artificiales evitaría tener que alterar el terreno para circular, porque unas patas son capaces de andar por cualquier terreno. Los animales las usan incluso para nadar.
El problema más importante con las patas es que su uso requiere mucha inteligencia. Pero creo que es el momento idóneo en la cultura humana para que el hombre empiece a andar sobre cuatro patas, por la inteligencia que están alcanzando nuestras máquinas.