Un grupo de científicos de Corea del Sur ha logrado un avance sin precedentes al desarrollar un dispositivo innovador que transforma gases contaminantes como el CO₂ y los NOₓ en electricidad. Este invento no solo purifica el aire, sino que también genera energía de forma simultánea, sin requerir fuentes externas de electricidad, según reportó el portal especializado TechXplore.
El equipo, liderado por el profesor Ji-Soo Jang del Departamento de Nanoingeniería, junto a Taekwang Yoon de Ajou University y Hansel Kim de Chungbuk National University, bautizó su creación como Generador de Captura de Gases (GCEG, por sus siglas en inglés). Este sistema representa un salto cualitativo frente a las tecnologías tradicionales de captura de carbono, ya que no se limita a retener los gases de efecto invernadero, sino que los aprovecha como combustible energético.
La publicación científica y sus fundamentos
Los detalles del invento fueron publicados en la prestigiosa revista Energy & Environmental Science, sometida a revisión por pares. En el artículo, los investigadores destacaron que el mecanismo es capaz de generar corriente directa (DC) de manera continua, activándose únicamente con la presencia de contaminantes atmosféricos. Este enfoque surge como respuesta a las limitaciones de las tecnologías CCUS (captura, utilización y almacenamiento de carbono), que normalmente demandan grandes cantidades de energía para procesar y almacenar los gases.
A diferencia de esos sistemas, el GCEG aprovecha directamente la energía fisicoquímica que se produce durante la captura de gases en la superficie de los electrodos. Esta innovación no solo mejora la eficiencia, sino que también abre la puerta a nuevas aplicaciones prácticas en diversos contextos.
¿Cómo funciona el dispositivo GCEG?
El corazón del generador es un electrodo de papel de morera recubierto de negro de carbono, combinado con un hidrogel de poliacrilamida aplicado de forma asimétrica. Esta mezcla de materiales permite la adsorción selectiva de los gases contaminantes y facilita la generación de voltaje mediante la modulación de la doble capa eléctrica del sistema.
Estudios de espectroscopía infrarroja y simulaciones atomísticas confirmaron que el proceso de generación de energía está gobernado por interacciones de enlaces de hidrógeno entre los gases y el hidrogel. Cuando el dióxido de carbono o los óxidos de nitrógeno son adsorbidos, se produce una redistribución de carga e ionización interna, lo que permite la producción continua de electricidad sin necesidad de fuentes externas. En esencia, los propios gases dañinos se convierten en el combustible del sistema.
En pruebas de laboratorio, el generador alcanzó 0,8 voltios y 55 microamperios al exponerse a una concentración de 50 partes por millón de dióxido de nitrógeno. Al conectar varios dispositivos en serie, similar a cómo se agrupan las pilas, los valores aumentaron hasta 3,8 voltios y 140 microamperios, demostrando que la tecnología puede escalarse para satisfacer distintas necesidades energéticas.
Aplicaciones industriales y potencial futuro
En instalaciones de altas emisiones industriales, el GCEG podría integrarse en sistemas de energía distribuida, generando electricidad que se inyecte directamente en redes locales para alimentar maquinaria o procesos internos, sin depender de grandes centrales eléctricas. Este enfoque contribuye a la neutralidad de carbono en fábricas y plantas de procesamiento, donde se busca equilibrar las emisiones con la energía limpia producida in situ.
El dispositivo también se perfila como una solución ideal para alimentar sensores ambientales inteligentes y sistemas IoT —redes de objetos conectados que recopilan datos en tiempo real— sin necesidad de baterías adicionales, permitiendo un monitoreo autónomo de la calidad del aire.
Ji-Soo Jang afirmó: “Esta investigación demuestra que los gases de efecto invernadero…pueden convertirse en un nuevo recurso energético. Aspiramos a desarrollar esta tecnología como una plataforma ambiental capaz tanto de lograr la neutralidad de carbono como de producir energía”.
Fuente: Infobae