Nuevos catalizadores nos permiten trasformar el CO2 en productos con multitud de aplicaciones. Estos descubrimientos nos permiten soñar con un proceso circular, en el que este residuo se utilice como la materia prima.
La comunidad científica ha logrado que el cambio climático sea una prioridad en la agenda mundial después de años de investigación y de un esfuerzo importante por explicar las consecuencias de nuestra acción sobre el planeta. Pero los científicos no solo nos advertimos de los peligros a los que nos enfrentamos, también trabajamos para ofrecernos las soluciones necesarias para luchar eficazmente contra ellos.
En este sentido, una de las estrategias más atractivas es el uso de CO2 como materia prima para fabricar todo tipo de productos. Mediante la utilización de catalizadores es posible darle a este residuo una nueva vida. Por ejemplo, gracias al uso de nuevos fotocatalizadores podemos convertir agua y CO2 en hidrocarburos. Estos “combustibles solares” no proceden de fuentes fósiles – como el petróleo, el carbón o el gas natural – sino que se preparan reciclando CO2 con luz solar. Se trata, por lo tanto, de un ejemplo de economía circular. Lo que hoy es un residuo, mañana puede ser una materia prima útil y abundante.
Estos avances nos permiten soñar con una industria química más sostenible, que necesite menos recursos naturales y genere menos residuos. Pero las oportunidades que nos ofrece la investigación científica – y más concretamente el desarrollo de nuevos catalizadores – va mucho más allá de la producción de combustibles. Hoy en día es posible generar una gran variedad de productos de alto valor añadido a partir de CO2.
Por ejemplo, el último número de la revista Nature describe la electrorreducción de CO2 a metanol, una molécula, que además de combustible, tiene un sinfín de usos en la industria química. La semana anterior, también la revista Nature describía la transformación de CO2 en etileno, que es uno de los compuestos orgánicos más utilizados de todo el mundo.
Gracias a este descubrimiento, es posible fijar CO2 de la atmósfera y fabricar plásticos literalmente del aire. Éstos, y otros avances similares, nos permiten consumir en vez de generar este gas, es decir, producir emisiones negativas de CO2.
“En este sentido, una de las estrategias más atractivas es el uso de CO2 como materia prima para fabricar todo tipo de productos“
Esta estrategia es fundamental para poder alcanzar los objetivos del Acuerdo de París. También se están llevando a cabo avances muy importantes en energía solar, que es una de las alternativas más prometedoras para reducir nuestra dependencia de los combustibles fósiles.
En este sentido, en nuestro laboratorio de nanotecnología molecular de la Universidad de Alicante, y en colaboración con el IMDEA Materiales y la universidad de La Rioja, hemos desarrollado las celdas solares de baja temperatura más eficientes mediante la incorporación de antenas moleculares en óxidos metálicos semiconductores.
En la actualidad estamos trabajando para superar este record mediante el uso de nanomateriales de carbono. Otros grupos de investigación están desarrollando otras estrategias para que tengamos celdas solares cada vez mejores. Este esfuerzo colectivo nos ha permitido reducir en muy pocos años el precio de la energía solar. De hecho, en muchos países – sin ir más lejos en el nuestro – es más barato producir electricidad con paneles solares que a partir de combustibles fósiles, tal y como informaba el Foro Económico Mundial hace ya un par de años.
Madrid se ha convertido por unos días en la capital mundial de la lucha contra el cambio climático. El COP25 es una oportunidad excepcional para que España muestre el trabajo que se lleva a cabo en los laboratorios y centros de investigación de nuestro país. Quizás no sea un hecho muy conocido, pero algunos de los principales avances en valorización de CO2 se han hecho en empresas y centros de investigación españoles. Recientemente, Victor A. de la Peña O’Shea, coordinador del grupo de usos de la plataforma española del CO2 y de la red española de combustibles solares, ha desarrollado en su laboratorio en IMDEA Energía nuevos materiales híbridos multifuncionales que permiten transformar CO2 en metano utilizando luz solar. Este descubrimiento es muy relevante porque puede utilizarse en circuitos cerrados de calefacción, lo que permite disminuir significativamente nuestra dependencia de los combustibles fósiles. Otro avance importante en la transformación de CO2 en productos útiles ha sido llevado a cabo en REPSOL. Los investigadores de esta empresa han desarrollado un nuevo catalizador que permite preparar polioles, una familia de macromoléculas con numerosas aplicaciones prácticas. Este avance evita el uso del óxido de propileno, un compuesto que proviene del petróleo.
Recientemente, el presidente francés, Emmanuel Macron, y su homólogo chino, Xi Jinping, han pedido a los países desarrollados que destinen 100.000 millones de dólares al año a la lucha contra el cambio climático. Desgraciadamente, sólo una parte ínfima de los fondos destinados a este fin se dedica a la investigación. Esta miopía retrasa el descubrimiento de las soluciones que harían posible reducir las emisiones de CO2 de forma eficaz y rentable. Al contrario, muchos recursos se malgastan en parches que no solucionan el problema.
Una propuesta concreta para acelerar el descubrimiento de nuevas soluciones es la creación de un fondo internacional de investigación para la lucha contra el cambio climático. Gracias a esta iniciativa, los mejores científicos de todo el mundo podrían disponer de los recursos necesarios para llevar a cabo los grandes descubrimientos que tanto necesitamos. Este fondo permitiría financiar adecuadamente proyectos multinacionales – hoy dificultados por las limitaciones provincianas de las convocatorias nacionales – liderados por los mejores científicos de todo el mundo de forma continuada, ambiciosa y colaborativa. Sólo mediante grandes proyectos internacionales, de los que formen parte las mejores mentes del mundo, podremos llevar a cabo los descubrimientos radicalmente nuevos que nos permitirán acabar con nuestra dependencia del petróleo.
“Es necesaria voluntad política para llegar a acuerdos, voluntad de la que carecen algunos de los responsables de los países que más contaminan”
Esta iniciativa internacional permitiría corregir la situación actual, que retrasa la consecución de nuevos descubrimientos porque está basada en proyectos pequeños, dispersos y sin la coordinación y la ambición necesarias. La ciencia nos ha permitido conocer el riesgo que supone el cambio climático e identificar sus causas; pero también pone a nuestra disposición soluciones para combatirlo. Sin embargo, todavía necesitamos grandes avances que nos permitan acabar con el uso de combustibles fósiles de una vez por todas. Todos sufrimos las consecuencias del cambio climático y sólo trabajando juntos podremos acabar con esta amenaza. No se me ocurre tema más urgente y vital donde la ciencia pueda contribuir más y mejor.
Sin embargo, sería ingenuo pensar que simplemente con tecnología podemos acabar con un problema tan complejo. De hecho, los avances que he mencionado, y otros muchos similares, no han impedido que las emisiones de CO2 sigan aumentando año tras año. Para luchar contra el cambio climático hace falta mucho más que descubrimientos científicos.
Para empezar, es necesaria voluntad política para llegar a acuerdos, voluntad de la que carecen algunos de los responsables de los países que más contaminan. Las grandes empresas energéticas también pueden hacer más. De hecho, la industria energética es una de las que menos porcentaje de sus presupuestos dedica a la investigación – menos aún al desarrollo de energías limpias – lo que afea su compromiso con la sostenibilidad y pone en riesgo su futuro, que está ligado a recursos finitos y no renovables. Y por supuesto, también cada uno de nosotros podemos hacer mucho más; para empezar, debemos hacer un uso más consciente y sostenible de los recursos que utilizamos. La ciencia nos ayuda a combatir el cambio climático, pero no hace milagros. Depende de nosotros hacer realidad las oportunidades que nos ofrece la tecnología sin perder ni un minuto. Es #tiempodeactuar.
Javier García Martínez. Catedrático de la Universidad de Alicante. Catedrático de la Fundación Rafael del Pino. Presidente electo de la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada.
Artículo publicado en El País.
