Ángel Martín, investigador de la Universidad de Valladolid, emplea una tecnología hidrotermal para convertir el dióxido de carbono almacenado en ácido fórmico, un elemento clave para la industria química.
Las emisiones de dióxido de carbono en España fueron de 231.914 megatoneladas en 2021. Una cantidad ingente de una molécula polar responsable de gran parte de los problemas asociados al cambio climático y el calentamiento global. Y aunque los esfuerzos más conocidos son los que tienen que ver con la reducción de emisiones, también son numerosos los trabajos para almacenar el CO2 a buen recaudo e, incluso, para reciclarlo en otros productos que puedan tener valor intrínseco en el mercado.
Justo en esta última frontera trabaja Ángel Martín, investigador del Instituto de Bioeconomía de la Universidad de Valladolid. El buque insignia de su labor, conocido como ‘CO2UP’, busca revolucionar la forma en que abordamos la captura y reducción de dióxido de carbono, una tarea crucial en la lucha contra el cambio climático.
Este proyecto no solo ha captado la atención de los expertos en el campo, sino que también ha asegurado una financiación significativa de 100.000 euros a lo largo de tres años al resultar ganador del Premio a la Investigación e Innovación Tecnológica en el Ámbito Energético, otorgado por la Fundación Naturgy.
La idea se inició con el objetivo no solo de capturar y almacenar el dióxido de carbono, sino de crear riqueza a partir de él. En sus propias palabras: “No solamente queremos capturar y almacenar, sino queremos crear valor con ello”. Los procesos convencionales de captura de carbono “llevan mucho tiempo de recorrido”. Sin embargo, destaca el investigador que estas tecnologías, bajo criterios económicos normales, a menudo son consideradas simplemente como un gasto. “Es un coste que lo asumes porque si no tienes un daño ambiental, que seguramente es mucho peor“, agrega.
De ahí la necesidad de adoptar una perspectiva diferente. “Lo que hemos intentado hacer es darle un poco la perspectiva de ingeniería, hacer un proceso que se pueda realizar con cantidades más o menos grandes y que se puedan escalar”, explica Martín en entrevista con D+I – EL ESPAÑOL. Aquí radica la esencia de ‘CO2UP’: no solo capturar el CO2, sino hacerlo de manera que puedan producirse elementos que sean fácilmente integrables en procesos industriales existentes.
Un proceso complejo
Ángel Martín nos sumerge en la complejidad de convertir residuos de CO2, explicando los desafíos inherentes a trabajar con una molécula inestable: “El problema de convertir el CO2 en productos químicos es que se trata de una molécula muy estable, muy poco reactiva. Al final no deja de ser el residuo que queda después de todo lo demás”.
Proceso hidrotermal en la antigua instalación del laboratorio de la UVA.
Aquí es donde entra en juego la necesidad de aportar energía para activar el proceso de conversión. Martín señala que es necesario proporcionar energía para que el CO2 reaccione y se convierta en productos químicos. Para superar esta barrera, el investigador propone el uso del medio hidrotermal: “Nosotros estamos intentando calentar el CO2 en el entorno acuático porque cuanto más alta, más reactivo”, explica. Las temperaturas manejadas oscilan entre 100 y 300 grados, un rango crucial para activar la reacción del CO2.
En definitiva, el proceso implica tomar el CO2 disuelto en agua, aumentar su temperatura y, bajo estas condiciones, lograr que el CO2 reaccione de manera más eficiente. “Queremos replicar lo que ocurre de manera natural en entornos como los volcanes submarinos”, comenta Martín. En estos casos, la alta temperatura del agua, combinada con una alta presión y los gases atmosféricos disueltos, favorece la conversión de CO2 en productos químicos utilizables por la industria.
Una suerte de reactores de nueva generación con los que controlar la presión y la temperatura serán los ingredientes clave de esta innovación con la que desafiar la estabilidad molecular del CO2.
Producir ácido fórmico
En respuesta a la pregunta sobre los productos obtenidos, Martín explica que “el producto que nos sale más fácilmente es el ácido fórmico.” Este compuesto químico es el punto de partida para gran parte de la cadena de suministro de la industria química.
Ángel Martín, investigador de la Universidad de Valladolid, tras recibir el premio de la Fundación Naturgy.
El ácido fórmico se convierte en un catalizador para procesos industriales más avanzados, como la transformación a metanol. En ese sentido, se trata de un componente clave en la fabricación de plásticos y aditivos para combustibles. “El metanol es una de las grandes materias primas de la industria química derivada del carbono“, explica el investigador.
Sin olvidarnos del hidrógeno, el cual se puede utilizar tanto para la activación totalmente limpia del CO2 al igual como producto final. No en vano, el ácido fórmico es una muy buena opción para el transporte y almacenamiento del preciado CO2, de forma segura, uno de sus grandes retos actuales. “En lugar de ir con el hidrógeno en el coche o los tanques de hidrógeno, pues almacenas el ácido fórmico” explica Martín. Estos líquidos pueden ser utilizados en celdas de combustible de automóviles, permitiendo la liberación controlada de hidrógeno para alimentar el vehículo.
Una planta piloto con biomasa
Por el momento, eso sí, la planta que están diseñando en el laboratorio de la Universidad de Valladolid se alimentará principalmente de biomasa. Se trata de un reactor pequeño, “todavía lejos de los tonelajes que se manejan en la industria química”, pero que servirá para llegar casi a la fase de producción, pasando de “mililitros a litros”. Una demostración en toda regla de la viabilidad de esta iniciativa que veremos a lo largo de los próximos años.
Por delante quedan muchos retos, también muchas oportunidades. Ángel Martín quiere ver “ejecutada en alguna empresa” esta tecnología, ya sea como parte de un ‘spin-off’ de la propia universidad como a través de su venta o licencia a una gran compañía. Materializarlo dependerá en gran parte del trabajo de Ángel Martín y su compañera de investigación, María Dolores Vaquerizo, además de varios profesores Jovenes e investigadores doctorales.
Fuente: Alberto Iglesias – D+I