Detener la emisión de CO2 es el gran desafío que la humanidad está enfrentando.
El llamado Reciclaje de Carbono, es el método utilizado por investigadores japoneses que recientemente están estudiando el carbono como recurso. Por su abundancia y fácil emisión, el objetivo de los investigadores es convertir el CO2 en un potencial producto químico utilizable.
Con esta premisa, aparecen preguntas como: ¿Qué pasaría si el CO2 pudiese sustituir el petróleo? ¿Podríamos utilizar el Carbono para crear plásticos? ¿Qué pasaría si utilizamos el CO2 como alimento para microbios que fabrican combustible de avión?
Actualmente Japón es el 5º mayor emisor de CO2 del planeta, detrás de China, Estados Unidos de América, India y Rusia.
Solo para generar energía y refinar petróleo, son emitidas 420 millones de toneladas de CO2. Por este motivo, los investigadores están trabajando para transformar el CO2 en una alternativa para recursos como el petróleo.
El CO2 como alternativa para un plástico sin petróleo.
En la Universidad de la Ciudad de Osaka, hay investigadores que están buscando la manera de fabricar plástico que no requiera el uso de petróleo. En 2021, el profesor de ingeniería, Tamura Masazumi logró fabricar plástico derivado del CO2 con un método bastante innovador.
“Un dispositivo hace que el CO2 reaccione con el diol, un tipo de alcohol… Puede utilizarse para crear varios plásticos” comenta el profesor.
Utilizado por muchos, el diol de policarbonato es un tipo de plástico que conocemos y encontramos en nuestro día a día, desde prendas deportivas y de natación, también lo encontramos en el cuero artificial de los zapatos o hasta en los parachoques y asientos de carros.
Se espera que algún día el diol de policarbonato sea enteramente generado con CO2, ya que el CO2 aislado puede transformarse en diversos materiales.
Dificultades para separar los componentes del CO2
Muchos investigadores alrededor del mundo están intentando crear plásticos a partir del CO2. Infelizmente el Dióxido de Carbono (CO2) es un compuesto extremadamente estable y con enlaces atómicos muy fuertes. Por lo general intentar hacer que reaccione con otras sustancias no es tan fácil. Y las pruebas que se realizan con frecuencia utilizan altas temperaturas y mucha presión, para generar la reacción química. Irónicamente esto genera grandes cantidades de CO2.
Por su parte el profesor Tamura pensó que debería haber alguna forma más sencilla, para conseguir generar la reacción química deseada y por este motivo recurrió a un catalizador.
“Se necesita un catalizador para facilitar que el CO2 reaccione con el diol. Analizamos más de dos decenas de posibles catalizadores. Pero solo uno resultó ser prometedor. El óxido de cerio.” comenta el profesor.
A menudo, el óxido de cerio es utilizado en compuestos para pulir superficies. Esto trajo la idea de utilizarlo para promover la reacción del CO2 con el diol y así producir plástico.
“La reacción no requiere mucha energía. Es por tanto un proceso muy ecológico. Creo que el impacto social sería significativo.”
El estudio que está realizando el profesor Tamura es fomentado por una importante empresa de producción de acero japonesa, que emite grandes cantidades de CO2.
“Nuestra investigación conjunta con el Dr. Tamura está en sus albores. Pero esperamos que en 2030 esta tecnología pueda crecer y usarse para convertir las emisiones de CO2 en sustancias útiles.” Comenta Nakao Kenji, investigador de tecnología avanzada del laboratorio Nippon Steel.
El biocombustible y como generar energía con CO2
Los transportes automotor y aéreo son importantes emisores de CO2, por este motivo los científicos están buscando maneras para generar energía para el transporte con el mismo CO2 que se emite.
En el aeropuerto de Kagoshima, al suroeste de Kyushu, hay un pequeño avión de reacción que está utilizando el biocombustible (combustible experimental) el primero producido en Japón. El avión ya voló 90 minutos, desde Kagoshima hasta el aeropuerto internacional de Haneda, propulsado por biocombustible.
¿De qué está compuesto este biocombustible?
El biocombustible está hecho de pequeños organismos verdes llamados Euglena. Estos microbios aportan la materia prima necesaria para la producción del biocombustible. Con tan solo una décima de milímetro de largo, la Euglena es un organismo ancestral, que no es animal ni vegetal, pero tiene las características de ambos.
Así como las plantas, las euglenas, generan nutrientes a partir de la fotosíntesis, utilizando la luz solar y pueden utilizar su propia fuerza motriz, de la forma en la que lo hacen los animales.
Y lo más interesante de la Euglena, es que crece al absorber luz y CO2; su capacidad de absorción del CO2 es potencialmente decenas de veces más alta que la de las hojas.
Este biocombustible, en efecto, también emite CO2, pero las euglenas pueden absorber nuevamente el CO2, lo que resulta prácticamente en una emisión neutra de carbono.
En Japón existe una empresa llamada Euglena, fundada por el señor Izumo Mitsuru.
La euglena es altamente nutritiva e Izumo estaba convencido de que este organismo tan abundante podría ser la clave para acabar con el hambre. Durante su investigación relacionada a la euglena, encontró que existen diversos tipos. Y algunos de ellos son altamente ricos en lípidos (grasas que sirven como reserva de energía)
“Dije que creía que podríamos usar euglenas para propulsar aviones algún día. Se rieron de mí y me llamaron necio. Pero yo estaba seguro. Los lípidos de euglena son de muy buena calidad. Estaba seguro de qué podrían servir para crear biocombustibles de aviones.”
Para ayudarlo en este sueño, el señor Izumo contó con el apoyo de Kou Tatsu, quien lideró el proyecto de desarrollo de biocombustibles.
“Fabricar combustible es trabajo de las empresas petroleras. Cuando empezamos, nadie tenía mucha experiencia. Pero salimos adelante con nuestra idea de construir una planta de producción.”
Para garantizar un suministro constante de materia prima, la compañía está mezclando lípidos de euglena con restos de aceite alimenticio. En el año 2020, luego de 10 años de investigación la empresa produjo su primer lote de gasóleo, el cual tiene las mismas características que el gasóleo a base de petróleo y puede utilizarse en vehículos a dísel.
“Los vehículos no necesitan modificarse. Podemos usar la infraestructura existente. Eso es una ventaja enorme. Y además reducimos el CO2.” comenta el señor Kou Tatsu.
Actualmente el combustible de euglena es extremadamente caro (10 000 yenes, aproximadamente 100 dólares americanos). Para solucionar esta encrucijada, es necesario ampliar la planta de producción, esta ampliación está planeada para 2025 y la capacidad de producción se multiplicará por 2000, de 125 kilolitros a 250 000 kilolitros.
“Estamos seguros de que podemos reducir a menos de dos dólares por litro. Esperamos que se reduzcan las emisiones de CO2 de un 60% a un 90%”. Comenta el señor Kou.
“Sin un esfuerzo por parte de todos, jamás alcanzaremos la neutralidad de carbono en 2050. Pero quiero que todos sepan que el biocombustible euglena contribuirá a esa neutralidad sobremanera.” Comenta el sr Izumu Mitsuru
Cooperaciones para el reciclaje
En 2019 se fundó el Instituto del Fondo para el Reciclaje de Carbono, el cual agrupa las contribuciones de 86 empresas participantes que se unieron para financiar la investigación enfocada en el reciclaje de carbono. Además de crear oportunidades de contacto entre empresas interesadas en el asunto, fomentan eventos en los que se reúnen diversos representantes de las compañías para intercambiar ideas sobre modelos de negocio de carbono cero.
“El CO2 no es un villano. No estamos intentando eliminarlo. El carbono es parte de un ciclo global en el que se basa toda la vida en la tierra. Queremos usar el carbono con cabeza para mantener el ciclo en equilibrio.” Suyama Chiaki, director ejecutivo del Instituto del Fondo para el Reciclaje de Carbono.
Es de estas y otras maneras que Japón está trabajando para neutralizar la emisión de carbono hasta 2050.
