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Una batería de níquel logra capturar CO₂ del aire con 0,83 MWh por tonelada, un avance para abaratar el DAC

Un equipo de la Universidad de Delaware y de la compañía RepAir DAC Ltd. ha desarrollado una batería de hidróxido de níquel que captura dióxido de carbono directamente del aire usando electricidad, sin necesidad de los ciclos térmicos que encarecen otras tecnologías DAC. En las pruebas, el sistema consumió 0,83 MWh por tonelada de CO₂ capturada y los investigadores estiman que, a escala, el coste podría situarse por debajo de los 100 dólares por tonelada.

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Fotografía que ilustra la noticia: Una batería de níquel logra capturar CO₂ del aire con 0,83 MWh por tonelada, un avance para abaratar el DAC
(elperiodicodelaenergia.com)

Cómo funciona la batería electroquímica

El sistema se basa en una celda con dos electrodos de hidróxido de níquel y una membrana central que permite el paso de partículas cargadas. Al aplicar electricidad, se generan las reacciones necesarias para retener el CO₂ del aire y luego liberarlo de forma concentrada para su recogida.

La clave está en que el proceso no requiere calentar el material adsorbente para desprender el CO₂, como hacen muchos sistemas DAC actuales. En esas tecnologías, el ciclo de calentamiento y enfriamiento continuo consume gran parte de la energía. Al sustituirlo por un proceso electroquímico, el consumo energético baja y se abre la puerta a alimentar la captura con electricidad renovable, como la solar o la eólica.

Los investigadores destacan en su estudio que 'la captura electroquímica de carbono es una solución prometedora de bajo coste energético para la captura directa de aire mediante el uso de electricidad renovable y evitando la sorción térmica tradicional, intensiva en energía'.

Resultados de las pruebas: 0,83 MWh por tonelada y 75 kilos por metro cuadrado al año

El equipo construyó primero un prototipo de laboratorio con una superficie de trabajo de 25 centímetros cuadrados, que operó durante 5.000 horas para comprobar su durabilidad. Después probó una versión más grande, formada por un conjunto de celdas de 9 por 300 centímetros, durante 48 horas.

En esta segunda prueba, el sistema consumió 0,83 MWh de electricidad por cada tonelada de CO₂ capturada. También alcanzó una capacidad de captura de 75 kilos de CO₂ por metro cuadrado y año, y cumplió con el requisito de pérdida de presión de 300 pascales, un parámetro relevante porque determina la energía necesaria para mover grandes volúmenes de aire a través del sistema.

Estos valores son relevantes porque la mayoría de las tecnologías de captura electroquímica que se han investigado hasta ahora no logran combinar un consumo energético reducido con una alta durabilidad y una captura eficiente, tal como señalan los autores.

Estimaciones de coste: por debajo de los 100 dólares por tonelada

Los investigadores han calculado cómo podría evolucionar el coste de captura a medida que la tecnología se escale y se produzcan más unidades. Sus estimaciones apuntan a que podría situarse por debajo de los 100 dólares por tonelada de CO₂, una cifra que de cumplirse acercaría la captura directa de aire a los rangos que algunos analistas consideran viables para su despliegue comercial.

No obstante, el propio equipo advierte de que esa cifra es todavía una estimación y que el sistema necesita superar nuevas fases de desarrollo antes de saber si puede competir a escala comercial. Los principales retos son aumentar el tamaño de los equipos, mantener el rendimiento durante periodos prolongados y validar el funcionamiento en condiciones reales, no solo en laboratorio.

El desarrollo se produce en un contexto en el que la captura directa de aire es vista como una herramienta complementaria para reducir la concentración de CO₂ atmosférico, pero su alto coste energético y económico ha limitado su adopción. Si esta tecnología logra avanzar, podría combinarse con electricidad de bajas emisiones y almacenamiento permanente de CO₂ para retirar carbono de la atmósfera de forma efectiva.