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Capturando CO2 de camiones puede reducir sus emisiones en un 90%

Los científicos proponen combinar varias tecnologías para capturar CO2 y convertirlo de un gas a un líquido.

Ilustración del nuevo concepto que podría reducir las emisiones de CO2 de los camiones en casi un 90%.

Ilustración del nuevo concepto que podría reducir las emisiones de CO2 de los camiones en casi un 90%. / Foto: EPFL / François Maréchal

EurekAlert | ECOLE POLYTECHNIQUE FÉDÉRALE DE LAUSANNE

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En Europa, el transporte es responsable de casi el 30% de las emisiones totales de CO2, de las cuales el 72% proviene del transporte por carretera. Si bien el uso de vehículos eléctricos para el transporte personal podría ayudar a reducir ese número, disminuir las emisiones del transporte comercial, como camiones o autobuses, es un desafío mucho mayor.

Los investigadores de EPFL ahora han encontrado una solución novedosa: capturar CO2 directamente en el sistema de escape de los camiones y licuarlo en una caja en el techo del vehículo. El CO2 líquido luego se entrega a una estación de servicio, donde se convierte en combustible convencional utilizando energía renovable. El proyecto está siendo coordinado por el grupo de Ingeniería de Procesos Industriales y Sistemas de Energía, dirigido por François Maréchal, en la Escuela de Ingeniería de EPFL. El concepto patentado es el tema de un artículo publicado en Frontiers in Energy Research.

Un proceso complejo a bordo del vehículo.

Los científicos proponen combinar varias tecnologías desarrolladas en EPFL para capturar CO2 y convertirlo de un gas a un líquido, en un proceso que recupere la mayor parte de la energía disponible a bordo, como el calor del motor. En su estudio, los científicos utilizaron el ejemplo de un camión de reparto.

Primero, los gases de combustión del vehículo en el tubo de escape se enfrían y el agua se separa de los gases. El CO2 se aísla de los otros gases (nitrógeno y oxígeno) con un sistema de adsorción de cambio de temperatura, utilizando adsorbentes de estructuras organometálicas (MOF), que están especialmente diseñados para absorber CO2. Esos materiales están siendo desarrollados por el equipo de Energypolis en EPFL Valais Wallis, dirigido por Wendy Queen. Una vez que el material está saturado con CO2, se calienta para que se pueda extraer CO2 puro.

Los turbocompresores de alta velocidad desarrollados por el laboratorio de Jürg Schiffmann en el campus de Neuchâtel de EPFL utilizan el calor del motor del vehículo para comprimir el CO2 extraído y convertirlo en líquido. Ese líquido se almacena en un tanque y luego se puede volver a convertir en combustible convencional en las estaciones de servicio utilizando electricidad renovable. "El camión simplemente deposita el líquido cuando se llena de combustible", dice Maréchal.

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Todo el proceso se lleva a cabo dentro de una cápsula que mide 2mx 0.9mx 1.2 m, colocada sobre la cabina del conductor. "El peso de la cápsula y el tanque es solo el 7% de la carga útil del vehículo", agrega Maréchal. "El proceso en sí usa poca energía porque todas sus etapas se han optimizado".

Los cálculos de los investigadores muestran que un camión que usa 1 kg de combustible convencional podría producir 3 kg de CO2 líquido y que la conversión no implica ninguna penalización energética.

Solo el 10% de las emisiones de CO2 no pueden reciclarse, y los investigadores proponen compensarlo con biomasa.

El sistema podría funcionar teóricamente con todos los camiones, autobuses e incluso barcos, y con cualquier tipo de combustible. La ventaja de este sistema es que, a diferencia de los eléctricos o de hidrógeno, se puede adaptar a los camiones existentes para neutralizar su impacto en términos de emisiones de carbono.

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