Los proyectos españoles que lideran la descarbonización total de la industria química

La lucha contra el cambio climático se ha convertido en el gran reto global. A punto de cumplirse treinta años de la primera Conferencia de la ONU sobre el Cambio Climático (COP), y diez del Acuerdo de París, primer hito vinculante para reducir los gases de efecto invernadero, el objetivo es más claro y acuciante. Para limitar la temperatura global a 1,5°C para finales de siglo hay que lograr la descarbonización del planeta con la sustitución de los combustibles fósiles y triplicar la potencia de las energías renovables para 2030. De lo contrario, se agravarán los efectos de las ya fuertes y frecuentes sequías, olas de calor e inundaciones.

El primer informe de Seguimiento del Progreso de la Energía Limpia, del pasado marzo, subraya récords en el uso de energías renovables. Sin embargo, las emisiones de gases de efecto invernadero de origen humano nunca han sido tan elevadas, según la 6ª Evaluación publicada por el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC). Este estudio también señala la necesidad de apostar por una economía circular del carbono "en la que el CO2 se convierte en materiales reutilizables. Algo especialmente relevante para la transición de las economías dependientes de los ingresos de los combustibles fósiles".

Así pues, además de evitar y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, los esfuerzos se centran en estudiar cómo convertir el dióxido de carbono en un recurso. Es decir, integrar el CO2 en los procesos industriales para neutralizar la huella de carbono. En esta misión trabajan tres iniciativas europeas lideradas por empresas españolas. CATCO2NVERS, CO2SMOS y VIVALDI desarrollan tecnologías innovadoras para convertir el CO2 de las plantas industriales que procesan biomasa en productos de base biológica y en soluciones para avanzar en la circularidad de las bioindustrias.

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CATCO2NVERS: Valorizar el CO2

"Valorizar el CO2 implica convertirlo en un producto de valor en lugar de emitirlo a la atmósfera", explica Dulce Muñoz, doctora en químicas y coordinadora técnica de la iniciativa CATCO2NVERS. Este proyecto valoriza el CO2 procedente de bioindustrias o industrias con base biológica, que utilizan organismos vivos o sus derivados para producir bienes y servicios; como alimentos, bebidas, productos químicos o combustibles. "En este caso, el CO2 se usa en las industrias química, cosmética y del plástico y de los disolventes", apunta Muñoz, que también es investigadora principal en materiales avanzados del Centro Tecnológico Funditec.

La española Funditec (Fundación Tecnológica Advantx) lidera este proyecto financiado con 6,6 millones de euros que proceden de fondos Horizon2020 de la Unión Europea. Su rol es esencial porque desarrolla las tecnologías que generan productos químicos de valor añadido a partir del CO2 residual de industrias de base biológica. A una de estas bioindustrias pertenece Perseo Biotech, empresa de L'Alcúdia, Valencia, dedicada a tratar residuos sólidos urbanos para generar bioetanol como combustible, y socio clave en el proyecto.

"La idea es valorizar el CO2 que Perseo genera como residuo, y luego transformar ese CO2 en metanol"

"La idea es valorizar el CO2 que Perseo genera como residuo, y luego transformar ese CO2 en metanol que también usa para obtener bioetanol", explica Dulce Muñoz: "Es decir, es un proceso totalmente circular". La sostenibilidad de este proyecto es total, ya que no solo supondría una huella de carbono cero, sino negativa. Una particularidad facilitada por la implicación de las bioindustrias, admite Muñoz: "El CO2 biogénico que se obtiene de la fermentación, por ejemplo, es básicamente CO2 y agua. Esto nos facilita su transformación".

CO2SMOS: Combinar residuos y fuentes renovables

"Nuestro proyecto busca la descarbonización total del sector dedicado fabricar bioplásticos", explica Raúl Piñero, jefe del Área de biotecnología y química sostenible del Centro Tecnológico CARTIF, empresa líder del proyecto CO2SMOS. Esto lo realizan mediante la producción de poliéster usando CO2 que se captura de las propias plantas de producción, por lo que la economía circular es total. "El poliéster es seguramente el polímero que tiene más impacto en la industria de los plásticos y polímeros", apunta Piñero.

Con procesos similares, CO2SMOS desarrolla hasta 5 tecnologías para reciclar las emisiones de carbono de las industrias de base biológica: dos de conversión primaria transforman el CO2 en productos químicos a granel y otras 3 transforman estas sustancias químicas simples en productos más complejos. En el proyecto, que tiene un coste de casi 7 millones de euros financiados por fondos europeos, intervienen 15 socios de 7 países, que representan a todos los agentes clave de la cadena de valor. El proyecto incluso explora el uso de hidrógeno procedente de fuentes renovables para fabricar productos ecológicos.

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"El hecho de que solo haya una empresa en el mundo que hace la conversión de CO2 a nivel industrial sirve para dar una idea de la innovación tecnológica que esto supone", Nicolás Martín, coordinador de proyecto y también investigador científico en CARTIF. El experto se refiere a la start-up americana Lanzatech, pionera en una tecnología cuyos estudios se desarrollaron hace un lustro y que CO2SMOS explora desde hace 3.

VIVALDI: Basar la industria en el CO2

"Queremos pasar de una industria química basada en el petróleo a una que se base en CO2", resume Albert Guisasola, catedrático de ingeniería química de la Universidad Autónoma de Barcelona y coordinador del proyecto VIVALDI. Para ello usa lo que se conoce como 'captura y utilización del carbono' o CCU (carbon capture and usage, en inglés), diferencia de su captura y almacenaje o CCS (carbon capture and storage).

VIVALDI, cuyos 7 millones de euros también están financiados por fondos europeos, busca sustituir la producción de compuestos derivados del petróleo por su generación sostenible a partir de microorganismos. Esto no solo permitirá a las bioindustrias reducir la emisión de CO2, sino reutilizarlas como materia prima, disminuyendo la dependencia de la importación de fósiles y de la explotación de los recursos naturales.

"Es normal que las empresas emitan CO2 porque vivimos en un mundo en el que dependemos del carbono"

"Es normal que las empresas emitan CO2 porque vivimos en un mundo en el que dependemos del carbono y es algo que no se puede evitar", razona Guisasola. "Pero estas tecnologías intentan darles una alternativa y que el CO2 deje de ser un problema y pase a ser un recurso".

Impacto de estos proyectos

La producción de gases de efecto invernadero y el consumo de energía en la industria química equivalen a un 2% y un 3,5% de las emisiones totales. Un porcentaje mínimo comparado con el 7,2% de las emisiones producidas por la energía usada en industria del hierro y del acero, o con el 16% del transporte. Pero apostar por la huella de carbono cero o negativa en la industria química es crucial, ya que es básica para fabricar muchos productos de consumo, como envases, como textiles, productos de limpieza, cosméticos, etc.

Los productos químicos están presentes en más del 90% de los bienes, incluidos desinfectantes y dispositivos médicos. Sin embargo, la producción de sustancias químicas y materiales derivados depende del uso masivo de carbono fósil. Es el caso de los plásticos comunes, cuya sustitución por bioplásticos no solo reduce su huella de carbono, sino que independiza a las industrias de las fluctuaciones actuales de los precios de los combustibles fósiles, disminuye los costes de producción y hace que reutilicen materiales y residuos locales.

Los proyectos CATCO2NVERS, CO2SMOS y VIVALDI son ejemplo de la voluntad con la que el Pacto Verde Europeo pretende convertir al viejo continente en el primero neutro desde el punto de vista climático a través del Objetivo 55: reducir para 2030 las emisiones de gases de efecto invernadero al menos un 55% por debajo de los niveles de 1990. Además, el liderazgo que en estas iniciativas tienen entidades españolas, incluyendo el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), también demuestra la capacidad de los centros de investigación científica nacionales para desarrollar tecnologías transformadoras y disruptoras.