A pesar de la emergencia climática en la que vivimos, en 2022 se ha alcanzado de nuevo el récord de emisiones globales de CO2, con 14600 millones de toneladas y un aumento del 1 %. Esto supone un punto de inflexión, debido a la necesidad de reducir las emisiones para lograr limitar el calentamiento global en 1,5 grados a final de siglo. Una de las líneas en las que estamos trabajando desde AINIA para ayudar a frenar esta situación es la valorización del CO2, alineada con los Objetivos de Desarrollo Sostenible. En el marco de la celebración del Día Mundial de la Eficiencia Energética, te lo contamos.
El 5 de marzo se celebra el Día Mundial de la Eficiencia Energética, un día emblemático para el mundo. Este día fue establecido para recordarnos que debemos hacer un uso consciente y responsable de la energía, y la importancia de optimizar la energía a través de fuentes sostenibles. La principal meta de ello, es establecer estrategias para ampliar la diversificación energética a través de fuentes renovables y la reducción de los combustibles fósiles.
Una manera efectiva de conseguir estos objetivos es la valorización del CO2, mediante la utilización de este importante Gas de Efecto Invernadero (GEI) como sustrato para la obtención de químicos, bioproductos y gases de interés.
Este acercamiento nos permite reducir las emisiones de GEIs por dos vías:
- Empleo de fuentes alternativas a combustibles fósiles, lo que implica una reducción de las emisiones derivadas de la estrategias tradicionales de obtención de esos productos.
- Reducción directa del CO2 atmosférico residual, de origen antrópico, al emplearlo como fuente para la elaboración de productos de interés energético o industrial.
Por tanto, se estarían usando gases residuales de CO2 como sustratos para la elaboración de productos de interés, y se estaría contribuyendo a esa eficiencia energética al reducir la necesidad de combustibles fósiles.
H2 verde en procesos de CO2: estrategia innovadora para la generación de bioproductos
El principal impedimento a la hora de valorizar el CO2 es la estabilidad de la molécula de dióxido de carbono, debido a que es una materia prima difícil de activar y requiere de un aporte energético. Para ello, los procesos se requieren de energía derivada de fuentes renovables como la energía solar o el aporte de H2 verde. La adición de H2 verde a procesos de CO2 es de interés de AINIA, puesto que es una estrategia innovadora y que tiene un sinfín de aplicaciones para la generación de diferentes bioproductos: PHAs, Etanol, urea, etc.
Formas de valorizar el CO2: Transformaciones biológicas y químicas
Actualmente hay diferentes maneras de valorizar el CO2, las tradicionales como la reforestación y la mineralización y, las nuevas tecnologías desarrolladas a partir de la investigación. Estas últimas se dividen en:
- Transformaciones biológicas mediante el uso de algas y bacterias
- Transformaciones químicas
Valorización biológica del CO2 mediante el uso de microorganismos
En AINIA, en el departamento de bioenergía y biorrefinerías, trabajamos en la valorización biológica del CO2 mediante el uso de microorganismos específicos que son capaces de emplear el CO2 para su crecimiento y/o la elaboración de nuevos productos de interés.
En concreto, se ha contribuido a proyectos como NEOSUCCES. Este proyecto consiste en la producción simultánea de biometano y ácido succínico cómo compuestos de interés. La producción de metano ocurre mediante la fijación de CO2, presente en el biogás, por una cepa bacteriana. El ácido succínico se obtiene a partir de la metabolización de azúcares por fermentación de la misma cepa.
Valorización del CO2 presente en el biogás, para una mayor producción de metano
Por otro lado, en AINIA estamos poniendo el foco en la valorización del CO2 presente en el biogás, para una mayor producción de metano. Esto se puede llevar a cabo mediante técnicas como, por ejemplo:
- La metanización biológica adicionando H2 al proceso de Digestión anaerobia, de forma ex situ o in situ.
- Electrometanogénesis, al aplicar electrodos en el proceso de digestión anaerobia para favorecer la conversión de CO2 a metano.
- La ruta DIET (Diet Interspecies Electron Transfer), La aplicación de materiales conductores que favorezcan la transferencia de electrones y por tanto la transformación de CO2 en metano in situ en el digestor anaerobio.
Valorización de CO2 alineada con los ODS
Estos proyectos nos ayudan a cumplir con los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS), en concreto a los siguientes:
- ODS 7 (Energía asequible y no contaminante): Mediante la valorización del CO2 estamos produciendo bioproductos o químicos de alto valor económico a partir de GEIs como fuente de energía, sin necesidad del uso de combustibles fósiles. Por tanto, estas alternativas garantizan una mayor eficiencia energética y reducen la contaminación por gases en la atmósfera.
- ODS 9 (Industria, innovación e infraestructura): Mediante la incorporación de estas nuevas tecnologías, se adquiere un alto grado de innovación industrial y de infraestructura que posiblemente en un futuro podría llegar a ser aplicado a un nivel industrial y de mayor trascendencia.
- el ODS 13 (Acción por el clima): En la línea de bioenergía y biorrefinerías de AINIA estamos especialmente implicados en este ODS. Mediante la valorización biológica del CO2 se contribuye a la disminución de la contaminación atmosférica.
Este último objetivo sostenibles especialmente importante, puesto que a pesar de la emergencia climática en la que vivimos, en 2022 ha sido alcanzado de nuevo el récord de emisiones globales de CO2, con 14600 millones de toneladas y un aumento del 1 %. Esto supone un punto de inflexión, debido a la necesidad de reducir las emisiones para lograr limitar el calentamiento global en 1,5 grados a final de siglo.
En resumen, debido a la situación actual es necesario reducir emisiones de CO2 mediante el uso consciente de la energía y la utilización de fuentes de energía renovables, además de la investigación para futuras estrategias que permitan una potente valoración de gases altamente contaminantes como CO2.
