Desarrollan un nuevo material para almacenar carbono

El almacenamiento de carbono, en combinación con fuentes alternativas de energía renovable, podría contribuir a cambiar la situación imperante en el mercado energético y garantizar un futuro más próspero para todos gracias a su capacidad para mitigar el impacto que ejercen los combustibles fósiles tradicionales en el medio ambiente. La idea del almacenamiento de carbono no es nueva, pues se produce de forma natural y continua en el medio ambiente. Ahora un equipo de investigadores dirigido por la Universidad de Nottingham (Reino Unido) ha desarrollado un nuevo material poroso que presenta propiedades únicas de retención de dióxido de carbono (CO2). Este material puede utilizarse para reducir la cantidad de CO2 que recibe la atmósfera. Este trabajo contó con el apoyo del proyecto Coordspace («Espacio de la química de la coordinación: extracción, almacenamiento, activación y catálisis»), financiado con una subvención avanzada (Advanced Grant) del Consejo Europeo de Investigación (CEI) por valor de 2,5 millones de euros a través del Séptimo Programa Marco (7PM). 

La característica principal de este nuevo material es su capacidad de absorción de CO2, la cual, en palabras de los investigadores, podría contribuir al desarrollo de nuevos productos destinados al almacenamiento de este compuesto y capaces de reducir las emisiones que se generan en los procesos en los que se queman combustibles fósiles. Este descubrimiento se enmarca en la continua búsqueda de materiales innovadores aptos para el almacenamiento de gases. 

El profesor Martin Schröder de la Universidad de Nottingham y director del equipo científico afirmó: «La estructura imperfecta y única de este nuevo material está relacionada directamente con sus propiedades de absorción de gas. La determinación y racionalización de la estructura y la función de este material sólo ha sido posible gracias a los análisis detallados logrados mediante técnicas de determinación de estructuras y modelización computacional.» Los descubrimientos del equipo han sido publicados en la revista Nature Materials. 

El entramado de metal orgánico entrelazado creado por los investigadores se ha denominado NOTT-202a y consiste en ligandos de tetracarboxilato, una estructura compuesta por una serie de moléculas o iones unidos a un átomo metálico central que se completa con centros de indio metálico. Los patrones hexagonales de la estructura, semejantes a los de una colmena, permiten una absorción selectiva del CO2 y la circulación libre de otros gases como el nitrógeno, el metano y el hidrógeno. De este modo sólo las moléculas de CO2 quedan atrapadas en los nanoporos del material incluso a temperaturas bajas. 

El equipo empleó mediciones por difracción de rayos X por el método de polvo para obtener información sobre las propiedades únicas de almacenamiento de CO2 del material y se sirvió de la modelización informática avanzada para un posterior examen en la Fuente de Luz Diamond de Oxfordshire (Reino Unido).

Fuente: CORDIS.Europa.eu (17/07/2012)

Nuevos métodos reflejan menor emisión de carbono por deforestación tropical

Las emisiones de carbono causadas por la deforestación tropical en América Latina, el Caribe, África y Asia son menores que las predicciones más recientes, según un nuevo estudio que publica la revista Science.

Un equipo de investigadores combinó los datos obtenidos por satélites sobre la pérdida neta de forestas y los volúmenes de carbono forestal para rastrear las emisiones procedentes de la deforestación en millones de pixeles de mapas. 

El llamado Equipo Winrock incluye científicos de Applied GeoSolutions, el Laboratorio de Propulsión de la agencia espacial estadounidense NASA, y de la Universidad de Maryland. 

Los investigadores, que emplearon los datos obtenidos por los satélites de observación en tres regiones continentales distintas, encontraron que las emisiones totales de carbono procedentes de la deforestación, que no toma en cuenta la restauración de foresta, en las tres regiones entre 2000 y 2005 fueron de 0,81 petagramos de carbono por año. (El petagramo es una unidad de masa equivalente a 1.000.000.000.000.000 gramos, o mil millones de toneladas). 

Sin embargo, los mejores cálculos de las emisiones de carbono derivadas del uso de tierras tropicales hechos en 2007 por el Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático, señalaban un volumen de aproximadamente 1,6 petagramos por año. 

Dado que los resultados de los investigadores están entre el 25 y el 50 por ciento de las predicciones públicas más recientes, los autores indican que deberían servir como línea base para estudios futuros sobre la tasa de pérdida de forestas tropicales. Una diferencia de esta magnitud en los cálculos de las emisiones por deforestación tropical tiene implicaciones para las políticas que lidian con el cambio climático. 

Por ejemplo, el Gobierno de Noruega ha estado pagando las porciones de su compromiso de 1.000 millones de dólares a Brasil, a razón de 5 dólares por tonelada de dióxido de carbono, para la reducción de emisiones por deforestación, sobre la base de los informes anuales de la Agencia Espacial Brasileña acerca de la deforestación amazónica, la cual ha ido disminuyendo desde 2005. 

El Gobierno de Noruega ha comprometido otros 1.000 millones de dólares para Indonesia si se desarrolla en ese país un sistema de vigilancia legítimo, y si se reducen las emisiones. 

Los dos países, Brasil e Indonesia, produjeron las mayores emisiones entre 2000 y 2005, y fueron responsables del 55 por ciento de las emisiones totales provenientes de la deforestación tropical. 

Casi el 40 por ciento de todas las forestas en las regiones estudiadas se concentra en los trópicos secos, pero representaron el 17 por ciento de las emisiones totales de carbón, lo cual refleja bajas reservas de carbono en estas forestas comparadas con las junglas tropicales húmedas.

Fuente: Madrimasd.org (22/06/2012)

Un reactor convierte los plásticos industriales en hidrógeno y nanotubos

Investigadores de la Universidad de Córdoba han ideado un procedimiento para convertir plásticos industriales en hidrógeno y nanotubos de carbono. El uso de un reactor donde se mezcla plasma y CO2 está detrás del proceso.

Investigadores de la Universidad de Córdoba han diseñado un proceso que convierte los plásticos industriales en hidrógeno y nanotubos de carbono mediante el desarrollo de un reactor propio y una transformación mixta que combina el plasma (estado de la materia que se consigue cuando las moléculas pasan por un campo electromagnético intenso) y el CO2 como reactivo.

Según explica el responsable del proyecto, César Jiménez, el carbono se encuentra en la naturaleza en dos formas, una energética y otra inerte. En esta última forma, se conoce como CO2 y causa perjuicios medioambientales, ya que junto a otros gases es el responsable del efecto invernadero. Para aportarle una utilidad, los expertos lo incorporan a su experimento como reactivo, mezclándolo con residuos plásticos con el objetivo obtener nanotubos.

La novedad de esta transformación reside en la técnica empleada que combina plasma y catálisis. El primero es un estado de la materia que se consigue cuando las moléculas pasan por un campo electromagnético intenso. Los investigadores cordobeses manejan esta propiedad para obtener sustancias químicas. “Sobre el plasma introducimos CO2 y lo convertimos en moléculas reactivas, lo activamos”, precisa Jiménez.

A continuación se produce la denominada catálisis, la aplicación del CO2 a los fragmentos de plástico en el reactor. “La materia plástica y el gas activo permiten obtener tres resultados: sustancias químicas, nanotubos y combustibles”, detalla el experto.

Además de implementar el proceso, los expertos han diseñado el reactor donde se producen las transformaciones. Se trata de una pieza tubular de cuarzo que se alimenta por un extremo con el plástico fundido y un gas, en este caso el CO2. El material resultante pasa por el campo electromagnético para generar un plasma. A éste se le aplica un catalizador, es decir, un dispositivo para impulsar la reacción química, de la que se obtienen nuevas sustancias y productos.

En concreto, los investigadores han obtenido nanotubos de carbono de medidas nanométricas, que se caracterizan por ser compactos o tubulares. “Tras su paso por el reactor en el plasma se producen tres tipos de carbón. El primer tipo, de coque, es un polvo marrón; el segundo es de color verdoso y se encuentra depositado sobre el anterior; el tercero es filamentoso, a modo de nanofibras de carbón irregulares estructuralmente y en tamaños. Al aumentar la temperatura del plasma se produce más cantidad del filamentoso”, precisa el investigador.

Los expertos operan sobre el reactor para crear unas condiciones favorables e ir construyendo el nanotubo. “Unos materiales que, debido a su interior hueco, pueden alojar sustancias como el hidrógeno y servir para el almacenamiento de gases. Asimismo, como poseen materiales conductivos de energía eléctrica y térmica, pueden aplicarse al campo de la electrónica. En el campo de la química, se pueden utilizar para anclar moléculas y conseguir nuevas estructuras y aplicaciones”, especifica Jiménez.

Ventajas medioambientales

A la obtención de resultados científicos novedosos como el reactor y la incorporación del proceso de plasmacatálisis, se suman ventajas medioambientales como la eliminación de residuos plásticos y CO2. De esta forma, además de obtener nuevos productos, la investigación conlleva un beneficio medioambiental, por la reutilización de este gas con efectos nocivos.

En el ámbito químico, los experimentos suponen fuentes de materias primas, es decir, dan lugar a elementos para utilizar en otras reacciones. En cuanto a los beneficios energéticos, se trata de un proceso generador de hidrógeno a partir de residuos, lo cual señala su importancia. Asimismo se obtienen nuevos materiales, en forma de nanotubos.

Dos empresas colaboran en el proyecto de excelencia motriz titulado Valorización de residuos plásticos industriales y urbanos con CO2 y plasmacatálisis para la obtención de hidrógeno y nanotubos de carbono. Por una parte, la cordobesa Plastienvase, aporta una serie de técnicas de caracterización de los materiales plásticos. Asimismo, la firma High Frecuency Design Andalucíadedicada al diseño de dispositivos de plasma de diversas características, asesora y colabora con el equipo de investigación en la tecnología de plasma.

Fuente: AgenciaSinc.es (26/04/2012)

Una nueva cartografía forestal tomada desde el espacio

El cambio climático no muestra signos de debilidad, pero un conocimiento más profundo de la influencia de los bosques en el cambio climático y en los hábitats que acoge permitirá que la comunidad científica disponga de la información necesaria para controlar con mayor efectividad el carbono almacenado en la vegetación. Para este fin un equipo de investigadores dirigidos por la Administración Nacional de la Aeronáutica y del Espacio de los Estados Unidos (NASA) ha ideado un mapa preciso y de alta resolución de la altura de los bosques del planeta. En la revista Journal of Geophysical Research se ha publicado un artículo al respecto.

El equipo utilizó 2,5 millones de mediciones con pulsos de láser emitidos desde el espacio distribuidas por todo el planeta y seleccionadas al detalle. El instrumento Sistema Geocientífico de Altimetría por Láser del ICESat («Satélite para la medición del hielo, las nubes y la elevación») de la NASA recabó datos de detección y medición de distancias por luz (LiDAR) en 2005.

«Conocer la altura de los bosques de la Tierra es fundamental para la estimación de la biomasa, o la cantidad de carbono que contienen», explicó Marc Simard del Laboratorio de Propulsión a Chorro del Instituto Tecnológico de California (Caltech) e investigador principal del estudio. «Nuestro mapa se puede utilizar para mejorar los esfuerzos globales para controlar el carbono. Además, la altura de los bosques es una característica integral de los hábitats de la Tierra, sin embargo, no está bien medida a nivel mundial, por lo que nuestros resultados también beneficiarán a los estudios de las variedades de vida que se encuentran, en particular, en los hábitats boscosos.»

El mapa, que posee una resolución espacial de un kilómetro, muestra los puntos más altos del dosel forestal. El equipo validó el mapa con datos generados a partir de setenta emplazamientos repartidos por la superficie del planeta.

En general, cuanto mayor es la elevación, menor es la altura de los bosques. En cambio a menor latitud, mayor es la altura. Los investigadores apuntaron que su altura se reduce sobre todo en función de la distancia a los trópicos. No obstante, también hicieron referencia a una excepción en los bosques tropicales meridionales en Australia y Nueva Zelanda, donde el eucalipto llega a alcanzar los cuarenta metros.

En su estudio, los investigadores añadieron a los de ICESat datos de otras fuentes para compensar la falta de datos de LiDAR, los efectos de la topografía y la cubierta nubosa. En el paquete de datos se incluyó información sobre la elevación topográfica obtenida de la Misión para la Medición de la Pluviometría Tropical de la NASA y de la base de datos WorldClim, estimaciones de la proporción del dosel arbóreo obtenidas mediante el espectrorradiómetro de obtención de imágenes de resolución moderada instalado en el satélite Terra de la NASA, y mapas de temperatura y precipitación de la misma Misión para la Medición de la Pluviometría Tropical. El equipo indicó que los datos de alta resolución sobre el clima global de WorldClim utilizados en la creación del mapa y en las labores de modelización espacial se pueden utilizar de forma gratuita.

El nuevo mapa muestra que la altura de los bosques es mayor que la revelada por un mapa anterior realizado con ICESat, sobre todo en los bosques tropicales y boreales. No obstante, la altura es menor en las zonas montañosas.

Los investigadores afirmaron que la precisión de este mapa nuevo no es consistente en los principales tipos de comunidades ecológicas que se dan en los bosques. Añadieron que la influencia de la actividad humana en la distribución de los bosques y en la variabilidad de la altura natural de éstos hace que se resienta la precisión.

«Nuestro mapa contiene una de las mejores descripciones de la altura de los bosques globales disponible en la actualidad a escalas regional y global», aseguró el Dr. Simard. «Este estudio demuestra el enorme potencial de LiDAR espacial para sacar a la luz información nueva sobre los bosques terrestres. Sin embargo, para controlar la salud de los bosques y otros ecosistemas terrestres a largo plazo será necesario contar con nuevos satélites de observación de la Tierra.»

Fuente: CORDIS.Europa.eu (21/02/2012)

La vegetación de las áreas urbanas almacena carbono y ayuda a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero

La vegetación de las áreas urbanas contribuye de forma importante al almacenamiento de carbono y a la reducción de emisiones, según un estudio llevado a cabo por el Instituto de Conservación y Ecología de Durrell (DICE) de la Universidad de Kent (Gran Bretaña). El estudio demuestra que la vegetación de las áreas urbanas puede contribuir de forma importante a la absorción de carbono, y que esta podría ser mayor con la plantación y mantenimiento de árboles, ya que en ellos se encuentra la mayoría del carbono acumulado.

Este estudio, publicado por la revista especializada Journal Applied Ecology, es el primero en medir la cantidad de carbono que puede acumular un área urbana en Europa.

Más de la mitad de la población mundial vive en ciudades y las áreas urbanas continúan expandiéndose a un ritmo superior a cualquier otro tipo de cambio de uso del terreno; aproximadamente el 4% de la superficie mundial está catalogada como urbanizada.

Los investigadores, mediante el uso de datos extraídos por satélite e información recabada in situ en los parques y jardines locales, estudiaron la vegetación de la ciudad de Leicester, incluyendo jardines particulares, parques públicos, campos de golf, terreno industrial abandonado, márgenes de carreteras y orillas de ríos.

El estudio encontró más de 230.000 toneladas de carbono absorbidas en la vegetación, una cantidad muy superior a las estimadas.

Según la autora del estudio, “los árboles, en especial los grandes, deberían ser protegidos y conservados. La mayoría de los terrenos públicos en todo Leicester son campos de hierba. Solamente con plantar árboles en el 10% de los terrenos lograríamos aumentar el almacén de carbono de la ciudad en un 12%”.

Los datos aportados por el estudio suponen un paso importante hacia el cumplimiento de los objetivos nacionales de reducción de emisiones, que en el caso de Gran Bretaña se sitúan en un 80% para el año 2050 respecto a los niveles de 1990.

Los resultados del estudio demuestran los beneficios potenciales de contar con almacenes de vegetación, localizarlos y gestionarlos correctamente.

Fuente: Ihobe.net (10/02/2012)

Hoy, día mundial de los humedales

Hoy, en el día mundial de los humedales, queremos compartir algunos de los mensajes de la Convención de Ramsar sobre sus maravillas y la urgente necesidad de protegerlos.

Los humedales forman parte del ciclo del carbono: no los destruyamos

Objeto del mensaje

Los humedales desempeñan un papel esencial en el ciclo del carbono y, por tanto, en la mitigación del cambio climático, así como en la adaptación de las personas a él. Las turberas abarcan solo entre el 3 y el 4% de toda la superficie del planeta pero se reconoce que son un importante sumidero de carbono capaz de contener entre el 25 y 30% del carbono de los ecosistemas terrestres, el doble que todos los bosques del mundo; su drenaje y conversión para otros usos supone una importante fuente de emisiones. Cada vez está más demostrado que otros humedales, como los manglares y las marismas, también actúan como importantes sumideros de carbono.

Qué hace la Convención

La Resolución de Ramsar sobre Cambio climático y humedales ofrece amplia información sobre el posible impacto en los humedales y sobre toda una serie de opciones de adaptación y mitigación para los ecosistemas de humedales. En colaboración con la alianza del Fondo Danone para la Naturaleza con el Grupo Danone y la UICN, Ramsar está elaborando un mecanismo dirigido a financiar las entregas de compensaciones de carbono con miras a reducir o compensar las emisiones de gases de efecto invernadero a través de proyectos de restauración de humedales. El producto estará en sintonía con los principios y prácticas de la Convención y podría demostrar ser una valiosa herramienta para la restauración de turberas, manglares y probablemente otros humedales.

Siguientes pasos

El mantenimiento de humedales intactos que puedan almacenar grandes cantidades de carbono es esencial, como también lo es la restauración de humedales degradados, especialmente los que actúan como sumideros de carbono y los que pueden contribuir a la adaptación de las personas al cambio climático.

¿Qué hay de nuevo?: Restaurar humedales para restablecer su capacidad de almacenamiento de carbono

En la mitigación del cambio climático no intervienen solo los bosques: muchos humedales también procesan, capturan (secuestran) y almacenan grandes cantidades de carbono, una buena parte del cual (a diferencia de los bosques) se almacena de forma subterránea en el suelo y los sedimentos. En el caso de algunos humedales como las turberas se establece un equilibrio entre las capturas y liberaciones; en el caso de otros, especialmente los manglares costeros y las marismas con vegetación, una vez que el carbono se ha fijado en el suelo permanece en él durante largo tiempo. Ese papel de almacenamiento de carbono supone un fuerte incentivo para mantener en un estado saludable los humedales que aún existen, puesto que su degradación o destrucción implica la liberación en la atmósfera del carbono que tienen almacenado.

Con todo, ya hemos dañado y destruido muchos de nuestros humedales, y por ello cada vez se hace más hincapié en la restauración de los humedales con el fin de restablecer su capacidad de almacenamiento de carbono, y en la utilización de la restauración en los mercados de las compensaciones de carbono. Este ha sido el enfoque, especialmente en lo que respecta a los manglares, que ha aplicado la iniciativa que pusieron en marcha en 2008 el Fondo Danone para la Naturaleza, Ramsar, la UICN y el Grupo Danone. En un taller de expertos organizado en 2009 se establecieron los criterios y las principales cuestiones que se debían tener en cuenta para lograr compensaciones de carbono a través de la restauración de humedales y se subrayó que la restauración debía conllevar beneficios socioeconómicos comunes para las personas gracias a todo el abanico de servicios de los ecosistemas que prestan esos humedales.

“Bringing Life Back to the Bogs”

La Royal Society for the Protection of Birds (RSPB) Escocia ha publicado un nuevo folleto “Bringing Life Back to the Bogs” (Devolución de la vida a los pantanos) que resume el amplio trabajo de restauración de las turberas llevado a cabo en la reserva natural Forsinard Flows en Flow Country, la región cenagosa tipo "blanket bog" más extensa del planeta. Asimismo ha elaborado un nuevo informe de políticas,“Realising the Benefits of Peatlands: Overcoming policy barriers to peatland restoration”  (Materialización de los beneficios de las turberas: superación de los obstáculos normativos a la restauración de las turberas).

En un momento de preocupación por el medio ambiente mundial debido al cambio climático y la pérdida de biodiversidad, se reconoce ampliamente la enorme importancia que tienen las turberas. La RSPB lleva mucho tiempo luchando en defensa de las turberas y su labor en el Reino Unido se ha centrado principalmente en las actividades de conservación masivas llevadas a cabo en Flow Country. La labor de la RSPB en Forsinard pone de relieve el asombroso espectáculo de vida silvestre que ofrecen esas turberas y demuestra los amplios beneficios que aporta la conservación de la biodiversidad para servicios esenciales como el almacenamiento de carbono.

Fuente: Ramsar.org