Cómo reciclar el CO2 de la atmósfera para producir combustible

Los científicos no sólo buscan reducir las emisiones de dióxido de carbono, sino eliminarlas de la atmósfera. Pelayo García de Arquer ha ganado uno de los premios de la Real Sociedad de Física y la FBBVA por diseñar tecnologías para transformar el CO2 en materiales y productos útiles

Reducir las emisiones de gases de efecto invernadero es el reto al que nos enfrentamos para no sobrepasar en 1,5 ºC el aumento de la temperatura global que sufre nuestro planeta. La línea roja para intentar evitar una catástrofe ambiental que podría ser irreversible. Sequías, inundaciones, fuegos o fenómenos meteorológicos extremos son las consecuencias directas que ya se aprecian en muchos lugares y que conllevan la pérdida de vidas y cuantiosos daños materiales.

Se cumplen seis años del Acuerdo de París sobre cambio climático y, a pesar de contar con un plan progresivo que apuesta por energías renovables y limpias, los esfuerzos aún parecen insuficientes. Mientras, la ciencia avanza en el descubrimiento de técnicas y procesos químicos no solo encaminados a que la actividad humana emita menos CO2 sino a eliminarlo de la atmósfera. Es lo que se conoce como descarbonización de la economía y abarca varios rangos, según los objetivos a alcanzar.

En ello trabaja el científico del Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO) de Castelldefels (Barcelona), Pelayo García de Arquer, que este martes recogerá el Premio de la Real Sociedad Española de Física (RSEF) y la Fundación BBVA en la categoría de investigador joven en física experimental. Experto en nanomateriales y en sus propiedades ópticas, su trabajo consiste en la transformación de emisiones contaminantes de CO2 en combustibles, en productos industriales o en objetos cotidianos.

Materiales hechos de carbono

García de Arquer, que se formó como ingeniero de telecomunicaciones, matemáticas y fotónica, fue miembro del grupo CERT de la Universidad de Toronto (Canadá), equipo finalista de los premios Carbon Xprize, una iniciativa liderada por el ingeniero Peter Diamandis y que ahora patrocina Elon Musk.

"Publicamos un artículo en la revista Science, una de las primeras demostraciones de cómo convertir CO2 en etileno", un producto empleado en la fabricación de plásticos, explica. "El reto era convertir una tonelada al día de CO2 en algo que tuviera un valor. Por aquel entonces, podíamos transformar en etileno unos pocos cientos de miligramos de CO2 al día. Fuimos pasando por diferentes fases, escalando la producción a niveles mayores y aplicamos esta tecnología en una planta piloto junto a una central térmica de Alberta (Canadá)".

La investigación de García de Arquer se centra en generar productos basados en carbono. "La mayoría de los materiales que utilizamos están hechos de carbono (ropa, plásticos, electrónica, materiales de construcción). La idea es utilizar la contaminación (el CO2), el agua y energía renovable para generar combustibles (metanol o etanol) u otros materiales. Producirlos a partir de la contaminación, no de combustibles fósiles, y hacerlo de un modo sostenible".

Renovable y sostenible son términos que hay que tratar con cuidado si de lo que se trata es de reducir gases de efecto invernadero y no provocar daños mayores. "Tienes que tener en cuenta las emisiones que conlleva fabricar esos materiales. Al final de la vida útil de una tecnología, tienes que haber contribuido de una manera neta negativa a las emisiones, porque si no, estarías contaminando más".

El punto fuerte de la tecnología que recicla el CO2 de la atmósfera para producir materiales de nuestro día a día es que "si realmente se pudieran generar a eficiencias suficientemente altas como para que fueran viables, se podrían desplazar los mecanismos de producción actuales con un impacto muy rápido en la transformación de los modelos productivos. Esta tecnología puede suponer una transición hacia un desarrollo sostenible sin tener que reinventar absolutamente la manera que tenemos de hacer cosas". ¿Y el punto débil? "Que aún no estamos ahí".

Materiales mejorados

Otra parte del trabajo de García de Arquer está relacionada con materiales mejorados con propiedades nuevas, como es el caso de los nanomateriales. Su diseño lo enfoca a la optoelectrónica, "para hacer leds o pantallas más eficientes, con colores más nítidos, más brillantes". Se trata de pantallas de teléfonos, televisiones y otros dispositivos, como láseres con sensores de luz y cámaras. "Tienen aplicaciones en el campo de la vigilancia, la medicina, la industria alimenticia, las comunicaciones y la realidad aumentada". Además es habitual el uso de estos materiales en celdas solares, "para que sean ligeras, que se puedan doblar, que sean baratas, eficientes y se fabriquen a gran escala".

Ya asentado en España, García de Arquer está formando su propio grupo de investigación en el ICFO. El científico, que señala la necesidad de "aumentar la inversión en ciencia en nuestro país", agradece y entiende este galardón como un reconocimiento "a un trabajo colaborativo" al que han contribuido los distintos compañeros con los que ha investigado a lo largo de su carrera.

Sus próximos pasos se centrarán en "nuevas maneras para capturar CO2" y ensayará otras tecnologías para la formación de amonio a partir de energías renovables, por tratarse de "un producto que genera grandes emisiones de gases de efecto invernadero".

Lo más pronto posible, ya.