Los vagones de ferrocarril eliminan el dióxido de carbono de la atmósfera

CO2Raíl

21 de julio de 2022 12:30 pm Roberto Klatt

Un nuevo vagón de ferrocarril con un sistema integrado de captura directa de aire (DAC) puede eliminar el CO₂ de la atmósfera de manera rentable y ahorradora de energía.

Houston (Estados Unidos). Según muchos científicos, la captura directa de aire (DAC), es decir, los sistemas a gran escala para separar el dióxido de carbono (CO₂) del aire, es esencial para detener el cambio climático. Sin embargo, todos los métodos DAC desarrollados hasta ahora son costosos y requieren una gran cantidad de energía para aspirar el aire y separar nuevamente el gas de efecto invernadero del absorbente.

La start-up CO2Rail, junto con investigadores de diferentes universidades, ha presentado ahora una solución significativamente más barata y económica. Según su publicación en la revista especializada Joule, se trata de trenes que reciben aire de la corriente de aire. A diferencia de los sistemas estacionarios que tienen que aspirar aire activamente, esto reduce significativamente el consumo de energía.

10.000 metros cúbicos de aire por minuto

«A 111 kilómetros por hora, cada apertura podría traer más de 10.000 metros cúbicos de aire por minuto a la cámara de recolección», explican los desarrolladores. Dependiendo del vagón de ferrocarril, hay una o más aberturas de entrada en la parte delantera del techo. En la cámara de recolección, el aire fluye luego a través de una unidad de filtro en la que un absorbente líquido o sólido elimina y retiene el CO₂.

Para separar el gas del aire, el vagón CO2Rail cierra su boca de entrada. Esto reduce la presión dentro del vagón. A continuación, el CO₂ unido se libera del medio absorbente y se comprime mediante cargas eléctricas, calentamiento o presión negativa. Luego, el CO₂ licuado se almacena en un tanque de presión hasta que pueda transferirse al almacenamiento estacionario.

CO2Rail tiene bajos requerimientos de energía

La recuperación del CO₂ del medio filtrante provoca un alto consumo de energía en los sistemas DAC convencionales. Cuando se utiliza electricidad de fuentes convencionales, se crean nuevas emisiones de CO₂. Con la solución CO2Rail esto se evita porque el tren solo utiliza electricidad autogenerada. Por lo tanto, no hay emisiones adicionales.

recuperación y celdas solares

Esto es posible gracias a dos fuentes de energía. Al igual que el Tren Infinity, los coches de CO2Rail cuentan con frenos regenerativos que permiten recuperar la energía de frenado (recuperación). “Cada maniobra de frenado genera suficiente electricidad para alimentar a 20 hogares promedio durante un día. Hasta ahora, esta enorme cantidad de energía generada de forma sostenible simplemente se ha desperdiciado”, explica Eric Bachman, director ejecutivo de la start-up.

Los trenes cuentan con celdas solares como segunda fuente de energía. Juntas, ambas fuentes pueden producir un máximo de 36.500 kilovatios hora de electricidad por día para un tren de mercancías con 67 vagones. La electricidad autogenerada podría así alimentar completamente el sistema DAC. «Estimamos que la eficiencia está entre 267 y 427 kilovatios hora por tonelada de CO₂, según la tecnología de captura», dice Bachman.

Anualmente de 3000 a 6000 toneladas de CO₂ por vagón

Un solo vagón CO2Rail, como parte de un tren de carga normal, podría eliminar entre 3000 y 6000 toneladas de CO₂ del aire anualmente sin necesidad de electricidad de fuentes externas. Según los investigadores, si el sistema se escalara industrialmente, el costo por tonelada de CO₂ eliminada sería de alrededor de 50 dólares estadounidenses. Los sistemas estacionarios que ya están en funcionamiento generan costos significativamente más altos. «Los costos proyectados hacen que la tecnología no solo sea comercialmente viable, sino también económicamente atractiva», explica Bachmann.

Además, los vagones de CO2Rail no requieren ningún terreno adicional. «Todo el mundo quiere hacer algo con respecto a la crisis climática, pero nadie quiere hacerlo en su propio jardín», explica Geoffrey Ozin, de la Universidad de Toronto. La instalación en trenes que están rodando de todos modos también evitaría este problema. “La infraestructura para esto ya existe. Solo tienes que usar lo que ya tienes”, afirma Ozin.

Joule, doi: 10.1016/j.joule.2022.06.025