Todos estamos familiarizados con conceptos como cambio climático, calentamiento global o gases de efecto invernadero. Y en los últimos años, empresas, gobiernos y científicos realizan acciones para reducir nuestro impacto en ese cambio climático. Una propuesta de este tipo es el proyecto SUNAPPLIGHT. Su objetivo es desarrollar un nuevo material capaz de capturar dióxido de carbono (CO2) e hidrógeno y convertirlos en metanol empleando luz solar. Es decir, mediante fotosíntesis artificial.
El CO2 o dióxido de carbono es un compuesto químico que tiene muchas utilidades en campos como la medicina o la industria. Pero su liberación en la atmósfera, en grandes cantidades, es perjudicial para la vida en el planeta, ya que atrapa el calor del sol y hace que aumente la temperatura global. Una de las causas de este exceso de dióxido de carbono es el uso de combustibles fósiles.
Así que mientras intentamos reducir nuestra dependencia de los combustibles fósiles e intentamos que los procesos industriales generen menos cantidad de dióxido de carbono, investigadores de todo el mundo buscan fórmulas para capturar ese CO2 sobrante y almacenarlo o darle un buen uso. En el caso que nos ocupa, el proyecto SUNAPPLIGHT quiere emplear ese dióxido de carbono para, combinado con hidrógeno, crear metanol. Un biocombustible que ayudaría a reducir el uso de los combustibles fósiles. Y a evitar que el CO2 se acumule en la atmósfera.
Convertir CO2 en metanol y combatir el cambio climático
La cara visible del proyecto SUNAPPLIGHT es Gustavo Chacón Rosales, doctor en química por la Universidad de Zulia, en Venezuela. Desde mayo de 2023 trabaja como investigador en el Instituto de Tecnología Química (Universidad Politécnica de Valencia-CSIC), después de una década investigando en Venezuela y en Brasil desarrollando sistemas catalíticos para producir hidrógeno y capturar CO2. Precisamente, el proyecto en el que trabaja actualmente consiste en utilizar fotosíntesis artificial para capturar dióxido de carbono o CO2 y convertirlo en metanol. Convertir un gas contaminante en un biocombustible sostenible. Dos soluciones al calentamiento global con un único proceso químico.
El metanol es un compuesto químico también conocido como alcohol metílico. A temperatura ambiente lo encontramos en forma líquida. Es incoloro, inflamable y se emplea como anticongelante, disolvente y combustible. Al ser generado mediante un proceso que emplea luz solar y no genera residuos, se podría considerar metanol verde. Y en la actualidad se baraja su uso como combustible. El problema está en que fabricarlo resultado demasiado caro. Así que este nuevo proceso de creación de metanol sería un buen impulso.
Pero para cumplir con su misión de convertir CO2 en metanol es necesario dar con el catalizador adecuado. En este caso, un nanomaterial de nueva creación que permita realizar el proceso de fotosíntesis artificial. Y la solución está en la naturaleza. Aunque la dificultad radica en dar con ella. Sabemos que plantas, algas y algunas bacterias captan la luz solar y convierten el dióxido de carbono y el agua en nutrientes. El producto de ello es el oxígeno, que aprovechamos el resto de seres vivos para vivir. Este proceso se conoce como fotosíntesis. Y el ser humano quiere replicarlo para su propio beneficio y de todo el planeta. Lo mismo que ocurre con la fotosíntesis natural.
Una solución escalable y con muchos usos
En estudios anteriores, se ha demostrado que el uso de metales en la superficie de un semiconductor reduce muchas limitaciones al sensibilizarlo y mejora su capacidad de absorción de luz. El proyecto SUNAPPLIGHT quiere aprovechar este descubrimiento y desarrollar nuevos materiales nanoestructurados con superficies decoradas con nanopartículas de oro, cobre u otros metales para activar y convertir el CO2 en metanol usando luz solar. Es decir, nanopartículas que reaccionen con la luz solar. Por el momento, en el laboratorio, se emplea electricidad para simular esa luz.
En el proceso se emplean sales iónicas. Su labor es mantener las nanopartículas fijas en la superficie para que realicen su función. Y a diferencia de otros procesos similares anteriores, no necesitaría emplear disolventes, aditivos ni aplicar otros procesos químicos que puedan generar residuos en el proceso. Por otra parte, el sistema que se quiere desarrollar se podría escalar para ampliar su capacidad de captación de CO2 y generación de metanol. Y como emplea luz solar, el consumo de energía sería mínimo.
Por el momento, el proyecto SUNAPPLIGHT está en fase de laboratorio, realizando pruebas y experimentos en un entorno controlado, buscando la máxima eficiencia del proceso. Sin embargo, una vez esté listo el catalizador, capaz de convertir CO2 en metanol, se podría emplear en toda clase de ámbitos. Su impulsor, Gustavo Chacón Rosales, fue entrevistado la primavera pasada en el programa de divulgación de RNE A Hombros de gigantes. En la entrevista explicó que, al ser un catalizador estable, en teoría podría adquirir cualquier forma y se podría instalar en instalaciones industriales, integrarlo en paneles solares, etc. Sin embargo, queda mucho por hacer hasta llegar a ello.
