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Sostenibilidad 18 ago 2017

Una vía más barata para fabricar productos químicos a partir de CO2

Una start-up llamada Liquid Light ha desarrollado un proceso electroquímico para usar el CO2 de desecho como ingrediente de entrada para la producción de productos químicos. La empresa afirma que su método es significativamente más barato que los métodos convencionales existentes para convertir el dióxido de carbono en productos químicos.

La empresa, cuya sede está en Nueva Jersey (EEUU), anunció la semana pasada que había construido un prototipo capaz de fabricar etilenglicol partiendo de dióxido de carbono, electricidad y una fuente de hidrógeno como el agua. Liquid Light calcula que para producir una tonelada del producto químico harían falta 125 dólares (unos 90 euros) de dióxido de carbono, comparados con los más de 600 dólares (unos 430 euros) necesarios de materias primas tradicionales, como el petróleo o el gas natural. La empresa sugiere que un fabricante químico podría conseguir el dióxido de carbono usando técnicas de separación ya existentes para los gases de combustión de las calderas o generadores de una fábrica.

La tecnología de Liquid Light usa catalizadores y electricidad. En un primer paso, un electrodo cubierto por el catalizador produce una molécula de oxalato con dos carbonos partiendo de moléculas de dióxido de carbono. Después otros catalizadores producen las reacciones para formar etilenglicol, un producto químico industrial muy utilizado y uno de los precursores de las fibras y botellas de poliéster.

La principal ventaja del proceso de Liquid Light es el coste potencialmente menor de las materias primas. Si además la electricidad la proporciona el gas natural, la energía nuclear o fuentes de energía renovables, el proceso de Liquid Light podría dar lugar a menos emisiones de carbono que los métodos convencionales, según la empresa.

La principal ventaja del proceso de Liquid Light es el coste potencialmente menor de las materias primas”.

El uso de catalizadores para convertir CO2 en productos químicos y combustibles se ha convertido en un campo de investigación muy activo, pero se enfrenta a algunos obstáculos técnicos. Por ejemplo, las reacciones tienen que hacerse más rápido y más eficientemente que lo que se pueden hacer en la actualidad (ver “Un volcán permite la creación rentable de combustible a partir de CO2“). Otra barrera es económica, según explica el profesor ayudante de la Universidad de Delaware (EEUU) Joel Rosenthal, investigador en la conversión catalítica del dióxido de carbono, ya que para hacer las reacciones hacen falta grandes cantidades de electricidad.

Además, partiendo del dióxido de carbono, los catalizadores metálicos suelen producir múltiples productos. Por ejemplo, el proceso puede dar lugar a monóxido de carbono y metano, y separarlos es caro. Rosenthal afirma que el trabajo de Liquid Light es impresionante porque parece capaz de hacer un químico comercial viable sin generar ningún producto extra no deseado. “Si son capaces de fabricar etilenglicol de CO2 con una cinética competente y sin usar muchísima energía, podría ser muy importante”, sostiene.

Liquid Light no revela qué catalizador usa para la conversión del CO2, aunque dice que es barato, se ha demostrado su estabilidad a lo largo del tiempo y la reacción requiere relativamente poca electricidad. Su prototipo está hecho con dos placas metálicas cuadradas de aproximadamente un metro de lado y separadas por unos centímetros. Para producir a gran escala habría que conectar varias de estas pilas, algo parecido al diseño de una pila de combustible. La empresa, que cuenta entre sus inversores con la firma de capital riesgo BP Ventures, tiene la intención de hacer pruebas con un socio industrial dentro de dos o tres años.

El método electroquímico de producción de químicos de Liquid Light sería un sustituto atractivo para los métodos actuales basados en el petróleo, especialmente para los productos químicos que contienen oxígeno, explica el antiguo ejecutivo de BP y asesor científico de Liquid Light, Gary Dirks. “Obtienes productos que no son fáciles de conseguir partiendo de hidrocarburos derivados del petróleo mediante un proceso mucho más sencillo y a un coste menor”, afirma.

En el futuro, las fuentes renovables de energía, como la solar o la eólica, podrían proporcionar la energía necesaria para la conversión electroquímica del CO2 en químicos y combustibles, lo que significa que la producción de esos productos sería neutra en términos de huella de carbono o incluso negativa, explica el profesor de la Universidad de Stanford (EEUU) e investigador en la conversión electrocatalítica del dióxido de carbono en combustibles, Thomas Jaramillo. Y además señala que “las tecnologías electroquímicas ya se usan a muy gran escala”.

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