Producir dióxido de carbono mediante la quema de combustibles fósiles es fácil, pero convertir CO2 en combustible es algo más complicado, aunque cada día estamos más cerca. Investigadores de la Universidad de Illinois (EEUU) han logrado mejorar un sistema de catalizadores para realizar ese proceso de una forma muy eficiente, transformando el CO2 a CO y posteriormente a combustible, dando una posible reconversión a las centrales térmicas.

Desde hace años hay una pregunta que ronda en los investigadores de muchos países y es ¿qué hacer con las emisiones que emite una central térmica? Una de las alternativas que se ha ido proponiendo, ha sido la inyección de este CO2 en almacenes subterráneos con los sistemas de captura y almacén aunque sólo funcionaba en aquellos casos con acuíferos salinos. Sin embargo, esta solución sólo era válido para unos pocos países y es una técnica que a pesar de los esfuerzos, aún está muy verde.

A la vez que se desarrollaba esta técnica, se iba desarrollando otra vía de investigación como era la de revertir el proceso de la combustión, de forma que a partir del CO2 se pudiera producir combustible.

A inicios de la década pasada, investigadores europeos (Proyecto ELCAT) lograban formar cadenas cortas (de 6 a 8 átomos de carbono) de hidrocarburos, tales como los presentes en las gasolinas ligeras y en 2005, investigadores americanos, lograban a partir de cadenas cortas formar cadenas más largas (10 a 15 átomos de carbono; Diésel, o de 12 a 15 átomo de carbono para producir queroseno, mediante una combinación de energía solar y una catalizador químico de Platino, para acelerar el proceso y reducir el consumo energético.

El problema de todos estos sistemas de catalizadores, era que necesitaban una gran cantidad de energía para realizar el proceso, por lo que era muy complicado hacerlo viable económicamente y por tanto hacer que la idea funcionara. Sólo en Islandia, lograron hacerlo rentable, gracias a que se realizaba con energía geotérmica y había una disposición fácil de agua para producir metanol pero no todos los países disponen de las características geológicas de Islandia para producir energía geotérmica.

Hace unos meses, se anunciaba que un equipo del Instituto Catalán de Investigación Química (Tarragona), lograba optimizar el proceso de transformación de dióxido de carbono en metanol, una forma de reciclaje de CO2, con conversiones del 95% (Bansode & Urakawa, 2014). El método, consiste en hacer pasar el gas junto con hidrógeno a altas presiones por un reactor que contiene un catalizador de cobre, zinc y aluminio para producir metanol y otros derivados.

Ahora un nuevo trabajo (Kumar et al. 2013) ha logrado transformar el CO2 en CO de una forma más eficiente para posteriormente convertirlo en gasolina, pero de una forma mucho más económica y requiriendo menos energía que hasta ahora, ya que el proceso; generalmente con catalizadores de plata lo hacía lento y caro.

Este nuevo trabajo, lo que ha logrado es la sustitución de la plata por nanofibras sintéticas de carbono y con nitrógeno para sustituir a la plata, produciendo el proceso 10 veces más rápido, más barato y con la misma eficiencia.

La reacción de reducción de CO2 se realiza en tres pasos: (1) una formación intermedia (complejo EMIM-CO2), (2) la adsorción del complejo EMIM-CO2 en los átomos de carbono reducidos y (3) la formación de CO. Kumar et al. 2013

¿Una solución a la contaminación de las centrales térmicas?

El gran problema de todos estos procesos, es que requieren una gran cantidad de energía por lo que a escala comercial no serían viables. Sin embargo, este proceso más eficiente y más barato, sí que podría funcionar con centrales térmicas que usan combustibles fósiles, pudiendo reconvertir esas emisiones en combustibles líquidos y viables económicamente.

Más

– Kumar et al. 2013 Renewable and metal-free carbon nanofibre catalysts for carbon dioxide reduction. Nature Communications 4, Article number: 2819. doi: http://dx.doi.org/10.1038/ncomms3819

– Bansode & Urakawa, 2014. Towards full one-pass conversion of carbon dioxide to methanol and methanol-derived products. Journal of Catalysis. Volume 309, January 2014, Pages 66–70. http://dx.doi.org/10.1016/j.jcat.2013.09.005

– ELCAT – Waste not, want not! Convert CO2 back into fuel

– Technology Review Un volcán permite la creación rentable de combustible a partir de CO2