El ICIQ proporciona una vida útil a las emisiones de CO2

Las emisiones excesivas de dióxido de carbono (CO₂) a la atmósfera son una de las principales causas del calentamiento global, un problema originado por la actividad humana y que se ha agravado en los últimos sesenta años. Por este motivo, la Unión Europea ha fijado la neutralidad climática para 2050 y un 55% menos de las emisiones actuales para 2030, también en vistas a la necesaria transición energética. Sin embargo, ¿qué hacer con este gas que impacta en las personas y la sociedad? Entre algunas ideas, el año pasado Elon Mask, el fundador de la marca de automóviles Tesla, anunció un programa para capturarlo de la atmósfera y convertirlo en combustible para impulsar sus naves espaciales hacia Marte.

Sin llegar tan lejos, la realidad es que el CO₂ se puede capturar para darle otra utilidad. En este sentido, Pau Ballester y Arjan W. Kleij, líderes de grupo del Institut Català d’Investigació Química (ICIQ) y profesores ICREA, cuentan en qué consiste este proceso. «Es muy costoso secuestrar CO₂ directamente de la atmósfera. La energía que se tiene que gastar no compensa, por lo que tenemos que ir a fuentes como, por ejemplo, las chimeneas de las factorías», explica el profesor Pau Ballester.

Si bien en el ICIQ algún grupo de investigación trabaja en intentar secuestrar estas emisiones, no es el caso del liderado por Ballester, profesional que llega del área de la Química Supramolecular. «Nosotros diseñamos moléculas orgánicas sintéticas capaces de interaccionar con el CO₂, secuestrarlo y diferenciarlo de otros componentes que se encuentren en esa chimenea como pudiera ser el oxígeno, el hidrógeno o el metano porque necesitamos disponer de dióxido de carbono puro», cuenta Ballester. A partir de aquí, se pasa a la segunda línea de investigación de este grupo científico, que consiste en transformar esta molécula en otra diferente y con distinta utilidad. «La transformación del CO₂ en metano o metanol, que a su vez, se vuelve a convertir en CO₂ es el ciclo cerrado de la descarbonización. Es la reacción de Sabatier, un proceso que ya funciona, pero que actualmente no es competitivo al mismo nivel que el petróleo», señala Ballester.

Catálisis para abaratar

Para realizar esta transformación se requiere energía, por lo que uno de los objetivos es utilizar la mínima posible para abaratar el proceso. Y es aquí donde entra el catalizador, que actúa de manera similar a la clorofila que se puede encontrar de forma natural en las plantas, obteniendo metano en lugar de oxígeno. «Gracias al catalizador se reduce el uso de energía y no es necesaria tanta temperatura para la reacción, todo lo cual baja el coste. Lo ideal, en cualquier caso, sería hacer esta transformación a temperatura ambiente y a presión atmosférica, ya que esto reduciría mucho el coste del metanol y este empezaría a ser competitivo», apunta Ballester quien destaca que para hacerlo viable, «o bien los precios de ambas tecnologías se igualan o mediante regulación, como es el caso de la Unión Europea, que ha fijado 2030 como el fin de la fabricación de coches de combustible».

Precisamente en catálisis es experto el grupo liderado por el profesor holandés Arjan W. Kleij, que desarrolla tecnología para hacer más eficientes los procesos químicos. «Nos enfocamos en convertir el dióxido de carbono y la biomasa en polímeros o productos de química fina. Disponemos de ambas fuentes de carbono. Por una parte, el CO₂ lo tenemos en el aire y por otra, la biomasa la proporciona la naturaleza. A modo de ejemplo, las hojas de un árbol, que se regeneran de forma natural y cíclica y que se pueden convertir en plástico».

La finalidad última no es otra que practicar la economía circular. «En los últimos cinco años hemos trabajado en diseñar procesos de catálisis para llegar a polímeros que se pueden utilizar para construir bioplásticos, un tipo de plásticos derivados de productos vegetales», explica Kleij, quien comenta que con el bioplástico se resuelve parcialmente el problema ya que «una vez su vida útil finaliza, es posible el reciclado químico o depolimerización, que permite reutilizar los átomos para crear otros productos con valor añadido».

En cualquier caso, el profesor Kleij defiende que «aunque nos centramos en el CO₂, existen otros elementos. La solución no es única, sino múltiple», asevera.