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Gases Escape
Luis Blázquez

¿Y si el CO2 y el agua de los escapes sirviese para cultivar comida?

Los investigadores de la Universidad de Texas A&M en Estados Unidos están proponiendo una nueva forma de reducir el impacto ambiental del tráfico vial y aumentar los recursos de cara a la producción de alimentos. Porque todo lo que sale por el tubo de escape de un coche con un motor de combustión va a parar al aire que respiramos y a la atmósfera que nos cuida, lo que en consecuencia afecta el medio ambiente y nuestra salud. Pero, ¿y si esas emisiones pudiesen aprovecharse para algo constructivo?

Las profesoras María Barrufet, Elena Castell-Perez y Rosana Moreira han escrito un documento técnico en el que informan sobre su investigación inicial y lo han publicado antes de recibir el apoyo financiero necesario para realizar una investigación formal y multidisciplinaria sobre el proyecto. En líneas generales, su objetivo es intentar adaptar la energía desperdiciada por los escapes de un coche de combustión para capturar, concentrar, almacenar y dar CO₂ líquido y agua destinada a sistemas agrícolas y alimentarios.

“Comencé a leer la literatura relacionada e hice simulaciones de lo que era posible, algo que es completamente realista. Ya se han escrito propuestas para aplicaciones de vehículos marinos y camiones grandes, pero todavía no se ha implementado nada. Somos los primeros en pensar en un motor de automóvil”, ha declarado Barrufet. Para empezar, hay que tener en cuenta que un motor de combustión interna suele desperdiciar en torno al 30 % de la energía térmicasolo en los gases de escape, una cantidad muy sustancial.

En 2019, el número estimado de vehículos utilizados en todo el mundo fue de 1.400 millones. Un turismo promedio en funcionamiento es capaz de generar alrededor de cinco toneladas de CO2 (aproximadamente 4,6 toneladas métricas) al año. Esto implica que se emite una cantidad muy destacada de gases de efecto invernadero a la atmósfera por efecto de la combustión del petróleo. Pero los coches también generan una enorme cantidad de agua al año, alrededor de 21.000 litros, de acuerdo con las investigaciones.

Castell-Pérez y Moreira, ambas docentes del Departamento de Ingeniería Biológica y Agrícola, entienden que este CO2 y agua desperdiciados tienen de hecho potencial para ser aplicados a un buen uso, particularmente en las metrópolis. Las expansiones en la agricultura urbana cada vez más popular dependen de invernaderos industriales, que usan una atmósfera enriquecida artificialmente que contiene hasta tres veces el volumen de CO2 que el aire de afuera con el fin de mejorar la salud tanto de plantas como cosechas.

Hablamos de una investigación que pretende diseñar y evaluar un sistema integrado adjunto al vehículo sin ningún tipo de penalización energética. Esta tecnología se llevaría a través de una secuencia de procesos, tales como el enfriamiento, el calentamiento, la transferencia de masa y la compresión de gases mientras se conduce. Gracias a este sistema, las emisiones podrían almacenarse en un recipiente para, luego, ser reutilizado en el sector de la agricultura. Lo haría en cultivos alimentarios que, posteriormente, consumiríamos.

Con la propuesta de la Universidad de Texas A&M, estas granjas urbanas se beneficiarían de la fuente constante de CO2 y agua recuperados y gratuitos, ya que actualmente compran y usan más de 2 kilos de CO2 y casi 22 litros de agua para cultivar un poco más de un kilo de producto. Estos valores no incluyen el agua y el CO2 necesarios para hacer el correcto procesamiento de los alimentos después de la cosecha y la pasteurización en una fase más densa. Y todo esto se podría facilitar entregando estas emisiones en un frasco.

Los miembros de la facultad destacaron el método por el cual el dispositivo combinado podría funcionar. El calor del propulsor podría hacer funcionar el sistema de ciclo orgánico bautizado como ORC. El dispositivo estaría compuesto por una pequeña unidad cerrada que contiene una turbina, intercambiadores de calor, un condensador y una bomba de alimentación. Funcionaría como una máquina de vapor, pero a una escala muy pequeña, y comparativamente haría falta menos energía térmica para generar electricidad.

Las simulaciones preliminares son alentadoras. No se ha predicho una reducción notable en la potencia del motor de un coche o un aumento en su empleo de combustible. Cualquier posible aparición de corrosión en el sistema de intercambio de calor podría rectificarse con el uso de nuevos materiales de revestimiento y, teóricamente, los propietarios podrían llevar cartuchos llenos de CO2 y agua en los centros de recuperación del mismo modo que la gente trae latas de aluminio y acero hoy en día a establecimientos dedicados.

Los conductores podrían incluso utilizar el CO2 y el agua en invernaderos propios o dentro de una comunidad, siempre que este sea usado de forma responsable e íntegramente absorbido por las plantas. Las preguntas clave están sin embargo en el tamaño de los cartuchos y cuántos serían necesarios, así como el método para manejar el agua, ya que no se puede comprimir y el peso del CO2 almacenado y el agua que afectaría el rendimiento del vehículo. De momento, la facultad está buscando seriamente apoyo financiero.

Si bien ya se están llevando a cabo investigaciones en laboratorios e industrias nacionales para mejorar los dispositivos de captura de CO2 a gran escala, hoy día no existe nada a tan reducido. Podría pasar una década antes de que se tenga algo para probar en condiciones de la vida real. El componente para el dispositivo ya está disponible de alguna forma, pero sí que requiere de un rediseño para formar un equipo cohesionado de ingenieros de diversas especialidades para que todo funcione en un espacio compacto dentro del coche.

Fuente: Universidad Texas A&M

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