Hasta ahora, el dióxido de carbono se ha vertido en los océanos o se ha enterrado bajo tierra. La industria ha sido reacia a implementar depuradores de dióxido de carbono en las instalaciones debido al costo y la huella.
¿Qué pasaría si no solo pudiéramos capturar dióxido de carbono, sino convertirlo en algo útil? S. Komar Kawatra y sus estudiantes han abordado ese desafío y están teniendo cierto éxito.
Un equipo dirigido por Kawatra, profesor de ingeniería química en la Universidad Tecnológica de Michigan, sus estudiantes de doctorado, Sriram Valluri y Victor Claremboux, y el estudiante de licenciatura Sam Root, han diseñado un depurador de dióxido de carbono. Están trabajando para convertir el dióxido de carbono quecaptura en ácido oxálico, un químico natural en muchos alimentos.
Root y Valluri han sido invitados a presentar su investigación en la reunión anual de la Sociedad de Minería, Metalurgia y Exploración en Denver en febrero.
La industria usa el ácido oxálico para lixiviar elementos de tierras raras de los cuerpos minerales. Las tierras raras se usan en electrónica como los teléfonos celulares. En la actualidad, las tierras raras no se producen en los Estados Unidos; China produce el 90 por ciento o más de las tierras rarasen el mundo. Al producir ácido oxálico a nivel nacional, es posible extraer de manera rentable elementos de tierras raras en los Estados Unidos, lo cual es importante para la seguridad nacional, dijo Kawatra.
Cómo funciona un depurador de dióxido de carbono
El grupo instaló su depurador de dióxido de carbono en la planta de vapor de Michigan Tech, donde están probando con gases de combustión reales a escala de planta piloto.
La planta de vapor produce gases de combustión que contienen ocho por ciento de dióxido de carbono. El depurador de los ingenieros químicos redujo las emisiones al cuatro por ciento y su objetivo es reducirlo por debajo del dos por ciento.
"Por debajo del dos por ciento, estamos contentos", dijo Kawatra. "Por debajo del uno por ciento, estaremos muy contentos".
Es una posibilidad real. "Ya lo hemos reducido a cero por ciento en el laboratorio", señaló Valluri.
En la planta de vapor, aprovechan una corriente de muestra de gas de combustión de la línea de escape principal de la caldera. El gas de combustión sale del quemador a 300-350 grados Fahrenheit. La muestra se comprime a través de un filtro que elimina partículas, luego pasaa través de una unidad de enfriamiento antes de que ingrese en la parte inferior de la columna de lavado.
Soda Ash captura dióxido de carbono
Se bombea una solución de carbonato de sodio en la parte superior de la columna de lavado de 11 pies de altura. El gas de combustión se burbujea a través de la columna. A medida que se mueve hacia la parte superior, el carbonato de sodio o la ceniza de sosa eliminan gran parte del dióxido de carbonodel gas. Kawatra y sus alumnos monitorean constantemente la cantidad de dióxido de carbono.
"El mayor desafío es una proporción fluctuante de gases en los gases de combustión", dijo Valluri. El miembro del equipo Root explica: "Se necesita un sistema de control en cascada que mida el dióxido de carbono y manipule la cantidad de solución de lavado en consecuencia".
"Nuestros próximos desafíos son, cuánto podemos escalar el depurador y para qué podemos usar el dióxido de carbono", dice Valluri. Esto se vincula con el otro proyecto de investigación de Valluri y Claremboux, la conversión del dióxido de carbono en productos útiles.han podido producir ácido oxálico a partir de dióxido de carbono a escala de laboratorio.
Tech Alumnus apoya la investigación
John Simmons, ex alumno de Michigan Tech en la Academia de Ingeniería Química de Tech y presidente de Carbontec Energy en Bismarck, Dakota del Norte, apoya la investigación de Kawatra. Dice que los ahorros para la industria de este tipo de depurador de dióxido de carbono son enormes.
El método habitual para eliminar el dióxido de carbono de las emisiones utiliza aminas, compuestos químicos a base de nitrógeno que se unen al dióxido de carbono. Pero las aminas cuestan $ 20,000 por tonelada, dijo Simmons. Los carbonatos como la ceniza de soda que el equipo de Kawatra está usando cuestan $ 200 por tonelada.
Simmons está entusiasmado con el potencial para producir un producto comercial a partir del dióxido de carbono capturado. "No creo que sea una buena idea secuestrarlo en el suelo", dice. "Tenemos que encontrar una manera de utilizarlo comercialmente"
La tecnología, denominada comercialmente "Proceso de captura / utilización de dióxido de carbono Clearite VI", fue patentada patente US7,919,064B2 por los inventores, S. Komar Kawatra, Tim Eisele y John Simmons, y fue asignada a MichiganTech. Carbontec Energy Corporation, el patrocinador de la tecnología, es el licenciatario exclusivo en todo el mundo y planea comercializar la tecnología a través de empresas conjuntas y sublicencias.
Simmons está complacido de que Kawatra y sus estudiantes estén realizando un estudio de planta piloto de su depurador en la planta de vapor a gas natural de Michigan Tech. "Era importante probar el proceso en condiciones de emisión reales", explica.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Tecnológica de Michigan . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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