Al día

Durante el tiempo que lleva beber un café, toneladas y toneladas de dióxido de carbono son emitidas a la atmósfera como resultado de la actividad antropogénica a nivel global. Estos procesos de transformación y de obtención de energía han dado lugar a un vertido descontrolado de gases que ha desequilibrado un proceso natural que posibilita la vida en este planeta, como es el efecto invernadero y generado en su lugar un problema de calentamiento global que amenaza a la biodiversidad y la actividad humana.

Con el objetivo de llegar a una economía totalmente descarbonizada para 2050 y pese a los grandes esfuerzos en reducción de emisiones de los últimos años mediante la implementación de estrategias como la optimización de los procesos industriales actuales, la adopción y desarrollo de nuevas tecnologías para la reducción o eliminación de emisiones, la electrificación de los sectores más contaminantes, la implantación y potenciación de energías renovables (solar, eólica, hidráulica, térmica, biomasa, etc…) o el desarrollo de nuevos vectores energéticos como el hidrógeno verde, la realidad es que aún estamos muy lejos de revertir la situación y dicha transición no acaba de despegar.

Los nuevos avances tecnológicos siempre vienen acompañados de nuevos retos, siendo el aprovechamiento de los picos de energía intermitente proveniente de las renovables uno de ellos. Este problema ha sido parcialmente resuelto mediante el desarrollo de nuevas baterías de gran capacidad. Sin embargo, el alto coste de esta solución, combinado con la escasez de los materiales necesarios para su fabricación ha llevado a la necesidad de desarrollar nuevos materiales que mejoren sus propiedades y economicen su producción.

El grupo de investigación en Descarbonización de AIMPLAS tiene por objetivo el desarrollo e implantación de nuevas tecnologías en el tejido industrial que reduzcan o supriman las emisiones contaminantes mediante la captura o transformación tanto de CO2 como de otros gases contaminantes (metano, óxidos de nitrógeno), además del desarrollo de nuevos materiales.

El CO2 pese a ser el producto residual de una gran cantidad de procesos industriales constituye a su vez una fuente barata y accesible de carbono que puede revalorizarse mediante tecnologías de captura (CCS) o de utilización (CCU) dando lugar a una gran cantidad de productos de uso cotidiano como:

• Combustibles
• Fertilizantes
• Pinturas
• Disolventes
• Plásticos
• Fármacos

Uno de estos derivados, los carbonatos cíclicos, presentan un gran abanico de aplicaciones tanto como productos de partida en la ciencia de materiales (precursores de poliuretanos) como en la industria farmacéutica (precursores de fármacos). Otra de sus aplicaciones estrella es su uso como disolvente para electrolitos presentes en baterías de litio. Los carbonatos más utilizados son el carbonato de etileno y el carbonato de propileno, aunque existe una gran variedad de alternativas que cubren la amplia variedad de especificaciones requeridas.

Estos compuestos son obtenidos mediante la conversión directa de CO2 en presencia de oxiranos (moléculas altamente energéticas) en procesos que transcurren a altas presiones y temperatura. Sin embargo, el uso de un sistema catalítico cuidadosamente seleccionado y optimizado para abordar esta transformación selectivamente puede ayudar a reducción de la factura energética de este promeso dando lugar a una reducción de la demanda energética del proceso y un aumento de la complejidad estructural de los productos obtenidos.

Como conclusión podemos decir que las nuevas tecnologías encaminadas a reducir la dependencia energética en combustibles fósiles como las baterías requieran para su desarrollo y explotación materiales provenientes del CO2 genera una situación que permite atajar este problema por una doble vía que implica mitigar las emisiones de los procesos industriales actuales por medio de su electrificación, así como el secuestro o reducción de esas emisiones y fijación permanente como uno de los componentes del producto final (batería).

Sergio Sopeña

Investigador en Descarbonización