Una ‘hoja’ artificial transforma el CO2 en biocombustible

Imitando a las hojas de los árboles, investigadores de la Universidad Rovira i Virgili han creado un dispositivo que absorbe CO₂ a alta velocidad y lo transforma en productos como el metanol, uno de los ingredientes del biodiésel. El prototipo realiza una fotosíntesis artificial que, algunos aspectos, mejora la de las plantas, consiguiendo energía limpia diez veces más rápido que con la biomasa.

El investigador Ricard Garcia-Valls muestra el dispositivo que captura CO₂ y genera metanol y otros productos. / URV

La función de las plantas ha inspirado la creación de un nuevo dispositivo que permite acumular el dióxido de carbono (CO₂) para transformarlo en biocombustible. Investigadores del departamento de Ingeniería Química de la Universidad Rovira i Virgili (URV, Tarragona), liderados por Ricard Garcia-Valls del grupo de investigación MEMTEC, han imitado el proceso natural de la fotosíntesis e incluso la han mejorado en el laboratorio.

Los autores, que publican su trabajo en Science of The Total Environment, han desarrollado un prototipo que aumenta de cuatro a diez veces más la capacidad de acumulación del CO₂ respecto a las hojas de los árboles. Además, la velocidad de producción de energía es, como mínimo, diez veces más rápida que con la biomasa vegetal.

Membrana con poros artificiales

Los árboles absorben el CO₂ del aire, que penetra a través de los poros de las hojas, llamados estomas. Observando este modelo, los investigadores han diseñado una membrana con estomas artificiales, unos poros de tamaño controlado a los que han aplicado unos compuestos que, en contacto con el agua, hacen que las moléculas de este gas queden atrapadas sobre la superficie.

En el caso de los árboles, el dióxido de carbono concentrado en las hojas se transforma en materia orgánica. El dispositivo que han diseñado aprovecha esta concentración de CO₂ para conseguir un compuesto concreto: ácido fórmico o metanol, que pueden entrar a formar parte de combustibles limpios con la ayuda de placas solares, sin ningún impacto medioambiental. Además, este biocombustible se puede almacenar para producir electricidad en el momento en que haga falta.

Detalle y esquema del prototipo que captura CO2. / R. Garcia-Valls et al. / Science of The Total Environment

Esta línea de investigación no es nueva, ya que en los últimos años se han fabricado diferentes dispositivos de captación de CO₂. Pero el prototipo aporta ventajas añadidas respecto a lo que existía hasta ahora. La velocidad para producir energía es superior a la media de los productos que ya se conocen, lo que permitirá optimizar el proceso de captación de CO2 y conseguir más energía en menos tiempo.

Un producto patentado

Los investigadores ya han fabricado un prototipo del dispositivo y han solicitado la patente, que tiene la titularidad compartida entre la URV y el Centro de Tecnología Química (CTQ),. Para proteger esta tecnología han recibido el asesoramiento de la Unidad de Valorización y Comercialización de la URV. Actualmente se está trabajando para optimizarlo y sacarlo al mercado.

Este tipo de dispositivos se podría aplicar como sustitutos en pequeño formato de las baterías solares, por ejemplo, o bien en pilas que se cargarían solas con esta energía renovable para poder hacer funcionar teléfonos, ordenadores, tabletas e incluso coches y casas.

Referencia bibliográfica:

A.Nogalska, A.Zukowska, R Garcia-Valls. “Atmospheric CO2 capture for the artificial photosynthetic system”. Science of The Total Environment. Volume 621, 15 April 2018, Pages 186-192. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2017.11.24