¿Cómo disminuir las emisiones contaminantes de la industria?

Con el objetivo de disminuir los niveles de emisiones industriales de dióxido de carbono (CO2) a la atmósfera, Adrián Fernández Jiménez, estudiante de Ingeniería Química en la Universidad Autónoma de Zacatecas (UAZ), en México, investiga el uso potencial de membranas y líquidos iónicos que —al actuar en forma simultánea— tienen la capacidad de capturar ese gas.

"La finalidad del estudio es la remoción o captura del dióxido de carbono de una corriente gaseosa con la utilización de membranas líquidas soportadas con líquidos iónicos", describió Fernández Jiménez. Agregó que la aplicación final va dirigida principalmente a las industrias de producción de energía que queman combustibles fósiles, emitiendo importantes volúmenes de CO2 a la atmósfera.

El proyecto tiene un doble objetivo: capturar el CO2 para disminuir el índice de contaminación ambiental y suministrarle un tratamiento especial que permita explotar su valor comercial.

La iniciativa de investigación surgió durante la residencia profesional de Fernández Jiménez en los laboratorios del Instituto Mexicano del Petróleo (IMP), en la ciudad de México, en julio de 2014. Al año siguiente, a partir de su estancia de investigación en la UAZ, él ha continuado con el estudio, ahora como proyecto de tesis, que actualmente está en fase inicial en laboratorio.

La investigación es asesorada por el doctor Juan Manuel García González, investigador adscrito a la Unidad Académica de Ciencias Químicas en la Universidad Autónoma de Zacatecas. También recibe la asesoría externa del doctor Javier Guzmán Pantoja, investigador del área de Refinación de Hidrocarburos del IMP.

La permeación —el paso de un gas a través de la membrana— es la característica que ha servido como eje al proyecto de investigación de Fernández Jiménez. "Las membranas son tejidos que funcionan como una especie de barreras que permiten o evitan el paso de determinados compuestos. Lo mismo sucede en el caso de los gases. Dependiendo de la estructura y componentes químicos, las membranas permiten el paso de uno u otro tipo de gas", explicó.

(Foto: Conacyt)

"A través de este proyecto, a las membranas les aplicamos líquidos iónicos, que son compuestos químicos relativamente novedosos, cuyas propiedades los hacen muy útiles al momento de implementarlos en la técnica de la permeación de membranas".

Agregó que una vez aplicados los líquidos iónicos a las membranas, se les transfiere un gas y es entonces cuando se logra medir y cuantificar la cantidad de gas que transita y con ello se obtienen los resultados que serán calculados para comparar qué gas pasa más a la membrana en cada líquido iónico y, de esta manera, seleccionar cuál es el líquido iónico más recomendable para lograr una verdadera separación del CO2 de otros gases.

El equipo utilizado en esta investigación consiste en una celda de permeación a presión constante y volumen variable. Es un dispositivo que cuenta con una entrada para el gas conectada a la cámara de permeado, en donde es agregado el sistema de membranas que se utiliza con el líquido iónico. "Una vez que pasa el gas, sale a un medidor de flujo, de donde se obtienen las mediciones de la cantidad de lo que sale, y con la presión de entrada se identifica la cantidad de lo que entra", señaló.

Una vez que se logre atrapar el gas a través de la membrana, se emitiría una línea alterna y consecutiva de este proyecto, que es la investigación de la transformación del CO2 en productos de alto valor. Esta indagación está siendo efectuada por parte de Juan Antonio Rada Vidales, también alumno de Ingeniería Química de la UAZ.

La segunda escala de la investigación consiste en llevarlo a planta piloto, que es un prototipo intermedio entre el nivel laboratorio y el nivel industrial. "Una vez que se ponga en planta piloto se pretenden obtener resultados no solo ecológicos, sino también económicos, ya que es uno de los principales intereses de la industria para implementar nuevos procesos", expuso.

Para concluir, Fernández Jiménez aseguró que en caso de aplicar este proyecto en la industria se lograría reducir las emisiones de CO2 a la atmósfera. "El beneficio no sería solo industrial sino global, al generar un ambiente menos contaminado para todos". (Fuente: Érika Rodríguez/Agencia Informativa Conacyt)