El rendimiento de GDE electrodepositado. Crédito: Nature Communications (2025). Doi: 10.1038/s41467-025-61525-3
A veces, menos realmente es más, al menos ese es el caso cuando se trata de mejorar los sistemas de captura de carbono, según un equipo de investigadores de la Universidad de Houston.
Dirigido por Mim Rahimi, profesor de la Facultad de Ingeniería Cullen de UH, el equipo hizo dos avances significativos que podrían reducir el costo de capturar emisiones nocivas de las centrales eléctricas, marcando un paso importante para abordar el cambio climático.
El Primer métodoPublicado en Nature Communications, presenta un proceso electroquímico sin membrana que recorta los requisitos de energía para la captura de dióxido de carbono a base de amina (CO₂). El segundoPresentado en la portada de ACS ES&T Engineering, demuestra un sistema de flujo redox de vanadio capaz de capturar carbono y almacenar energía renovable.
“La mitigación del cambio climático fue básicamente la razón por la que seguimos esta investigación”, dijo Rahimi. “Necesitamos soluciones, y queríamos ser parte de la solución. El mayor sospechoso por ahí son las emisiones de Co₂, por lo que la fruta baja sería eliminar esas emisiones”.
En el primer trabajo de investigación titulado “Una regeneración de amina mediada electroquímicamente sin membrana para la captura de carbono”, el equipo se centró primero en reemplazar la membrana convencional de intercambio iónico en el proceso de regeneración de amina mediado electroquímicamente con electrodos de difusión de gases.
Eso resultó ser un cambio de juego. Las membranas no solo fueron la parte más cara del sistema, sino que también fueron una razón principal para los problemas de rendimiento y el costo de mantenimiento.
Al ingeniería de los electrodos de difusión de gas, el equipo pudo lograr más del 90% de eliminación de CO₂, casi un 50% más que los enfoques de EMAR tradicionales. Ese es un costo de captura de aproximadamente $ 70 por tonelada métrica de CO₂, lo que lo hace competitivo con los métodos de fregado amino de última generación, según Ph.D. Estudiante Ahmad Hassan.
“Al eliminar la membrana y el hardware asociado, hemos simplificado el flujo de trabajo EMAR y reducimos drásticamente el uso de energía”, dijo Hassan, quien fue el autor principal del artículo. “Esto abre la puerta a la modernización de los sistemas de escape industrial existentes con un módulo compacto de captura de carbono de bajo costo”.
Compañero Ph.D. El estudiante Mohsen Afshari se basó en esos avances, publicando sus hallazgos en el segundo artículo, “un proceso de flujo redox de vanadio para la captura de carbono y el almacenamiento de energía”. Ese documento presentó una arquitectura de batería de flujo reversible que absorbe el CO₂ durante la carga y la libera al descargar.
Crédito: ACS ES&T Engineering (2025). Doi: 10.1021/acsestengg.4c00631
Al aprovechar la química del vanadio, el proceso mostró una fuerte estabilidad del ciclo y una alta capacidad de captura, lo que sugiere que la tecnología podría proporcionar eliminación de carbono y equilibrio de la red cuando se combina con renovables intermitentes.
“La integración de la captura de carbono directamente en una batería de flujo redox nos permite abordar dos desafíos en un dispositivo”, dijo Afshari. “Nuestra característica de tapa delantera resalta su potencial para suavizar la generación renovable mientras secuestra el CO₂”.
Estos descubrimientos prometen hacer olas para la tecnología de captura de carbono y la industria energética en el futuro, con el objetivo final de reducir la huella de carbono asociada con todos.
“Estas publicaciones reflejan el compromiso de nuestro grupo con la innovación electroquímica fundamental y la aplicabilidad del mundo real”, dijo Rahimi. “Desde sistemas sin membranos hasta sistemas de flujo escalables, estamos trazando vías para descarbonizar los sectores difíciles de absorber y apoyar la transición a una economía baja en carbono”.
Más información: Ahmad Hassan et al, una regeneración de amina electroquímicamente sin membrana para la captura de carbono, las comunicaciones de la naturaleza (2025). Dos: 10.1038/s41467-025-61525-3
Mohsen Afshari et al, un proceso de flujo redox de vanadio para la captura de carbono y el almacenamiento de energía, ACS ES&T Engineering (2025). Doi: 10.1021/acsestengg.4c00631
Proporcionado por la Universidad de Houston
Cita: Proceso sin membrana y promesa de batería de flujo más barata, captura de carbono más verde (2025, 25 de agosto) Consultado el 25 de agosto de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-08-membaneless-battery-heaper-greener-carbon.html
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