El Santo Grial de la descarbonización siempre estuvo entre nosotros y ni siquiera nos habíamos dado cuenta. La contaminación es uno de los grandes problemas ambientales que enfrenta la Tierra en la actualidad. De hecho, la asocian con el cambio climático y el cáncer de pulmón. Conforme las actividades humanas avanzan, también lo hacen las formas de introducir impurezas y desechos en el entorno natural.
Esa sería la definición “perfecta” de contaminación: la inclusión de actores contaminantes en un ecosistema. Un proceso que deriva en un deterioro de la calidad y perjudica la salud de diferentes seres vivos. La contaminación puede afectar a diferentes agentes. Por ejemplo, puede perjudicar la calidad del aire, del agua o del suelo.
De una manera u otra, sucede cuando se liberan sustancias que alteran las propiedades naturales de un ambiente, produciendo efectos nocivos. Las causas de la contaminación son muchas y complejas. Muchas de ellas tienen que ver directamente con el comportamiento humano, como la quema de combustibles fósiles para la producción de energía y el transporte.
Encuentran la clave para alcanzar la descarbonización: siempre estuvo ahí
En este contexto, la descarbonización se torna cada vez más importante. Se trata de un proceso progresivo de reducción de emisiones de carbono a la atmósfera. Hasta ahora, lo que los expertos han tratado de hacer es sustituir los combustibles contaminantes por alternativas limpias.
Sin embargo, un investigador del Instituto INAMAT2 de la Universidad Pública de Navarra (UPNA) ha dado un paso más allá y ha encontrado la clave para acabar con la contaminación con un elemento que siempre estuvo ahí: el CO2. Ha convertido dióxido de carbono (CO2) en metano (CH4) renovable usando luz solar como fuente de energía
Su trabajo ha sido el resultado de su tesis doctoral. Supone un avance significativo en la investigación de tecnologías CCUS (captura, almacenamiento y utilización de carbono). Un tipo de tecnologías claves para bajar las emisiones contaminantes en sectores en los que la descarbonización es extremadamente compleja.
Es el caso de la industria cementera, la aviación o el transporte marítimo y por carretera. Parte de los resultados de su tesis han sido publicados en la revista Applied Catalysis B: Environment and Energy. La conversión óptima y sostenible del CO2 con luz solar estudiada en este informa abre una nueva puerta para la producción de combustibles limpios, como el metano, que puede usarse como alternativa al gas natural.
La descarbonización encuentra su mejor aliado en el lugar menos pensado
Asimismo, ese metano podría usarse como un reemplazo neutro en emisiones del gas natural, dado que dicho combustible fósil abarcaría entre el 83 y el 97% de metano, dependiendo del yacimiento. De esta manera, el metano renovable podría destinarse a escenarios como las centrales térmicas (empleándolo como combustible”, produciendo emisiones neutras de carbono.
Este escenario sería posible que porque el CO2 que se crearía en la combustión sea el mismo que el capturado y usado con anterioridad como materia prima para la síntesis del combustible. El metano renovable también podría constituirse como un elemento vital del transporte por carretera debido a su versatilidad en motores diésel.
Reacción de Sabatier, clave para la descarbonización
Para el convertir el CO2 en CH4, el químico analizó la reacción de Sabatier. Un proceso que surgió en 1902 donde el dióxido de carbono se combina con hidrógeno para generar metano y agua. El metano solo alcanza la etiqueta de combustibles limpio cuando el CO2 se obtiene a partir de la captura de una fuente emisora y el hidrógeno tiene su origen en la electrolisis del agua con energía renovable.
Esta reacción solo puede llevarse adelante, se necesita algo más que dióxido de carbono e hidrógeno. También se requiere el uso de un catalizador heterogéneo que haga más fácil la interacción entre las moléculas de gas y agilice la reacción química. A su vez, para comenzar y conservar la reacción, debe aportarse energía al sistema. Así, el experto operó con la novedosa disciplina foto-termocatálisis.
Pronóstico del uso de CO2 para descarbonizar
El químico realizó diferentes pruebas y la última la hizo con catalizadores basados en rutenio y níquel. Los expuso a la luz solar concentrada para que tuviera lugar la reacción de Sabatier. Haciendo este procedimiento, generó metano a partir de dióxido de carbono sin tener que recurrir en ningún momento a ningún otro aporte de energía para lograr la temperatura de reacción.
Finalmente, el especialista probó la efectividad de estos catalizadores en entornos reales de iluminación. Salió a la calle para realizar la reacción química usando la luz solar como una fuente energética.
Ahora estamos ante el descubrimiento del siglo. El Santo Grial de la descarbonización siempre estuvo entre nosotros: era el CO2. Una de las causas del calentamiento global ahora podría aprovecharse para combatir sus efectos. Al mismo tiempo, los expertos aseguran que podría rebajarse un 6% otro tipo de contaminación: la ocasionada por microplásticos de los pellets.
