co2 Últimamente existe muy “mala prensa” sobre el Dióxido de carbono o comúnmente conocido como CO2. Esto se debe a que en altas concentraciones en la atmosfera, según las investigaciones científicas, provoca el “efecto invernadero”, consecuencia directa del cambio climático que experimentamos.

La concentración atmosférica de CO2 ha sufrido un considerable aumento en el siglo XX, especialmente en sus últimas décadas. Antes del comienzo de la revolución industrial (hacia 1750, cuando el escocés James Watt perfeccionó las máquinas de vapor) la concentración de CO2 en la Atmósfera era de unas 280 partes por millón (0,028%) y a principios del siglo XXI alcanza los 370 ppmv (0,037%).

grafico_co2Esta gráfica nos muestra la relación entre la concentración de CO2 (azul) y la temperatura (rojo) durante los últimos mil años. Es evidente la relación que hay entre ambos y se puede observar que no existen, en la historia reciente del planeta, unos niveles tan altos de CO2 como los que existen hoy en día.

Hay numerosos reportajes  explicando lo nocivo que es el CO2 y las repercusiones que tiene en el calentamiento global en nuestras vidas, pero en el guía recién editada por La Fundación Gas Natural con el título “El CO2 como recurso, de Lourdes Vega, directora de investigación de la empresa Carburos Metálicos , explica de una manera clara, sencilla y con rigor científico, las investigaciones que se están llevando a cabo, en torno al CO2. La guía se divide en tres grandes áreas: La captura de CO2, su transformación y la utilización del mismo como recurso industrial.

¿Qué es el CO2?

El dióxido de carbono, también denominado anhídrido carbónico, es un gas cuyas moléculas están compuestas por dos átomos de oxígeno y uno de carbono. Hay que aclarar que el el CO2, por si solo no es malo, es un compuesto natural que es esencial para el ciclo biológico de las plantas y cosechas, y por lo tanto, altamente beneficioso y necesario para la vida en el Planeta. A este ciclo biológico que participa el CO2 se le denomina Ciclo del Carbono.

¿Qué es el Ciclo del Carbono?

ciclodecarbono

El Ciclo del Carbono es básico en la formación de las moléculas de carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucléicos, pues todas las moléculas orgánicas están formadas por cadenas de carbonos enlazados entre sí.

El ciclo del dióxido de carbono se divide en dos partes,  el llamado ciclo biológico donde se producen unos intercambios de carbono (CO2) entre los seres vivos y la atmósfera. La retención del carbono se produce a través de la fotosíntesis de las plantas, y la emisión a la atmósfera, a través de la respiración animal y vegetal.

En segundo lugar, tenemos un ciclo biogeoquímico más extenso que el biológico y que regula la transferencia entre la atmósfera y los océanos y el suelo (litosfera). El CO2 emitido a la atmósfera, si supera al contenido en los océanos, ríos, etc., es absorbido con facilidad por el agua, convirtiéndose en ácido carbónico. Este ácido influye sobre los silicatos que constituyen las rocas y se producen los iones bicarbonato. Los iones bicarbonato son asimilados por los animales acuáticos en la formación de sus tejidos. Una vez que estos seres vivos mueren, quedan depositados en los sedimentos de los fondos marinos. Finalmente, el CO2 vuelve a la atmósfera durante las erupciones volcánicas, al fusionarse en combustión las rocas con los restos de los seres vivos.

En algunas ocasiones, la materia orgánica queda sepultada sin producirse el contacto entre ésta y el oxígeno, lo que evita la descomposición y, a través de la fermentación, provoca la transformación de esta materia en carbón, petróleo y gas natural.

Captura del CO2

Captura de CO2.previewEntre las medidas a barajar para frenar el Cambio Climático, es la de almacenarlo en el subsuelo. Esta técnica se denomina Captura y Almacenamiento de Carbono (CAC). Es una técnica novedosa y muy costosa de implantar y aún no se está llevando de manera integrada a nivel industrial. Actualmente hay varias plantas pilotos, en Vattenfall, Alemania, que fue la primera planta en utilizar esta tecnología. En España, a través de la Fundación de la Energía (CUIDEN) ha puesto en marcha un programa de captura de CO2 en la planta ubicada en Cubillos del Sil (León).

La captura de carbono no es la única técnica para evitar que el CO2 producido llegue a la atmósfera, además tiene a la mayoría de los grupos ecologistas en contra, existen otras tecnologías que contribuyen de una u otra manera a mitigar estas emisiones: La Eficiencia energética, sustitución de combustibles fósiles por energías limpias, como la solar, eólica, transformación del CO2 en otros elementos, etc.

Trasformación del CO2

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Al igual que el la naturaleza mediante el ciclo biológico de las plantas el CO2 es transformado por las plantas gracias a la fotosíntesis, existen tecnologías denominadas biomiméticas (de “mimo”, “imitación) que pretenden realizar lo mismo. La técnica se basa en aprovechar las microalgas, al ser uno de los organismos fotosintéticos más eficientes en utilizar la energía solar, para convertir el CO2, en agua y biomasa.

Existen otras técnicas de investigación que se centran en conseguir la transformación del CO2 a través de una fotosítesis artifical, convirtiendo el CO2 en metanol o metano para la producción de biocombustibles. Los laboratorios Sandia, en EE.UU, han denominado a este proceso solar-to-petrol (Conversión de la energías solar en combustible). La ventaja de esta tecnología es que se rompe el Ciclo del Carbono, convirtiéndose en producto de valor añadido.

Estas tecnologías todavía están en experimentación y pasarán varios años en verla en producción.

Uso del CO2 como recurso

Dadas sus propiedades físicas y químicas y al ser inocuo, el CO2 se utiliza desde hace muchos años en la industria alimentaria. En la producción de bebidas carbonatadas como la Coca-cola y la Pepsi, pasando por la utilización de este gas en envases con atmósferas modificadas o protectoras. Además de otros usos, como su empleo para el tratamiento de aguas potables y residuales, la construcción de polímeros, etc.

Proyectos de investigación sobre los usos del CO2

Existen proyectos de investigación como el construido junto a la central térmica de RWE en Niederaussem, Alemania para el crecimiento de algas a partir de CO2, con una extensión de 600m2 para la obtención de 6.000kg de biomasa por cada 12.000kg de CO2 capturado.

Entre otros proyectos en España, destacan el CENIT SOST-CO2, consorcio encabezado por Carburos Metálicos, está formado por 14 empresa (tanto grandes corporaciones  como PYMEs) que abarcan un amplio espectro de mercados desde la petroquímica o la energía a la alimentación, pasando por varias ingenierías que a su vez dan servicio a multitud de sectores industriales. El proyecto abarca tres grandes bloques de investigación, interrelacionados entre si, desde la captura en las fuentes de emisión (bloque 1), la transformación del CO2 por fotorreducción o biomimética (bloque 2) y su posterior aprovechamiento para múltiples usos tanto energéticos como en alimentación, tratamiento de aguas, materiales, etc. (bloque 3).