La reducción de las emisiones de carbono de las carreteras, el ferrocarril y el transporte marítimo requiere la aplicación simultánea de una serie de soluciones. En lo que respecta a los coches, hay que reducir el número de desplazamientos (facilitando los desplazamientos a pie y en bicicleta y mejorando el transporte público), cambiar el combustible de los vehículos y aprovechar al máximo los vehículos que ya circulan. Ninguna de estas soluciones es suficiente por sí sola.

En 2030, la venta de turismos nuevos de gasóleo y gasolina será prohibida en el Reino Unido. El futuro del transporte de pasajeros será eléctrico. Pero las recientes problemas de suministro de piezas y el alto coste de fabricación del carbono Los vehículos eléctricos podrían retrasar los beneficios climáticos de esta transición.

Para aprovechar al máximo los vehículos de gasolina y diésel existentes -y el carbono que se invirtió en crearlos- los conductores y los fabricantes pueden reducir las emisiones de una familia de compuestos llamados óxidos de nitrógeno, que son vinculado a las enfermedades respiratorias mediante un mejor tratamiento de los gases de escape. De este modo, las comunidades más castigadas por la contaminación atmosférica podrán al menos ser protegidas antes de que las emisiones nocivas de los vehículos sean finalmente erradicadas.

Mi equipo de investigación está desarrollando una nueva generación de convertidores catalíticos, dispositivos que se instalan en los tubos de escape para reducir la emisión de gases tóxicos. Inspirándonos en la química observada en la superficie de planetas extremadamente calientes como Venus, hemos produjo un material sintético que podría mejorar la calidad del aire.

De Venus a los tubos de escape de los vehículos

La luz solar destruye el dióxido de carbono (CO₂) en las atmósferas de los planetas, produciendo monóxido de carbono (CO). No lo suficientemente rápido como para evitar el cambio climático, pero sí lo suficiente como para que atmósferas como la de Venus contengan mucho más CO del que observamos allí.

Nuestro grupo estudia los efectos del material meteórico (polvo que llega del espacio) en las atmósferas. Un polvo de silicato de hierro que fabricamos y que reproduce este polvo puede acelerar la conversión de CO en CO₂. Para esto se diseñaron los primeros convertidores catalíticos de los coches, ya que el CO es un gas tóxico.

Eso nos hizo pensar en si este material podría ayudar con otros problemas, como la contaminación por óxido de nitrógeno, que supera los límites legales in the air of many UK cities. Poor air quality from vehicle exhausts costs decenas de miles de vidas al año .

Hemos comprobado que el polvo no sólo puede limpiar simultáneamente CO y óxido de nitrógeno, pero puede convertir el dióxido de nitrógeno (NO₂, un gas nocivo que está específicamente regulado) en nitrógeno molecular (N₂) inofensivo y agua a temperatura ambiente.

Los catalizadores para procesar las emisiones de óxido de nitrógeno (NOx) instalados en los vehículos diésel modernos sólo funcionan a temperaturas de escape superiores a 150 °C. Incluso si su coche utiliza un líquido aditivo para reducir las emisiones de óxido de nitrógeno, es poco probable que funcione mientras se conduce lentamente cuando el escape está más frío. Es entonces cuando los vehículos emiten más NO₂, a menudo en los atascos, donde puede acumularse el aire más contaminado.

Cuando la red eléctrica esté descarbonizada y sea lo suficientemente robusta como para cargar millones de vehículos eléctricos, los convertidores catalíticos capaces de eliminar los óxidos de nitrógeno pueden seguir siendo importantes. Por ejemplo, el combustible de gas natural de los hornos industriales es probable que se sustituya with hydrogen.

A diferencia de los autobuses y los coches que funcionan con hidrógeno, que producen energía mediante una reacción en una pila de combustible, las aplicaciones más grandes, como los hornos de las acerías, quemarán directamente el combustible de hidrógeno. Esta combustión a alta temperatura convertirá el nitrógeno molecular del aire en óxido de nitrógeno contaminante, que habrá que eliminar.

Por eso nos entusiasma desarrollar un prototipo de convertidor de emisiones que puede funcionar en la mayoría de las situaciones, con el potencial de reducir radicalmente las emisiones tóxicas de los motores de combustión y otras fuentes en el futuro.La conversación

Este artículo se ha publicado de nuevo en La conversación bajo licencia Creative Commons. Lea el artículo original .

Crédito de la imagen: Hans / 20749 imágenes