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CO2, una nueva fuente de carbono. Bayer

CO2, la nueva materia prima

Lo que hasta ahora se ha considerado sólo un gas perjudicial para el clima puede pasar a ser la base para fabricar todo tipo de materiales.

Cada año se liberan a la atmósfera más de 30 millones de toneladas de CO2. Pero ahora, este gas de efecto invernadero no tiene por qué ser sólo un producto de desecho perjudicial para el clima: un equipo de investigadores dirigidos por Bayer ha encontrado la forma de utilizar el dióxido de carbono como materia prima para la obtención de plásticos de primera calidad.

Hasta ahora, la espuma de poliuretano – como casi todo en la industria química – se fabricaba a partir de recursos fósiles: petróleo, biomasa, gas natural o carbón. Estas cuatro sustancias son el punto de partida de unas 40 sustancias químicas básicas, de las que derivan más de 40.000 productos químicos. Pero este proceso de fabricación tiene inconvenientes: el suministro es limitado y cada vez más caro, y su tratamiento en las refinerías consume mucha energía.

Sustituto del petróleo
El CO2 es otra historia. Incorpora carbono, el importante elemento del que depende prácticamente todo en el campo de la química, y a diferencia del petróleo, es prácticamente ubicuo y está disponible en cantidades ilimitadas. En otras palabras, este gas de efecto climático puede ser tremendamente útil, por lo que Bayer MaterialScience está trabajando en una serie de proyectos con socios de la industria y la universidad.

El proyecto de investigación Production Dream por ejemplo, ha conseguido un importante avance demostrando que la utilización del CO2 como materia prima es posible también a escala industrial y no sólo en el laboratorio: en una planta piloto en las cercanías de Leverkusen (Alemania), Bayer MaterialScience ha estado utilizando desde principios de 2011 dióxido de carbono para la fabricación de muestras de poliol, un componente del poliuretano. El dióxido de carbono utilizado proviene de una planta de energía cerca de Colonia (Alemania) operada por la compañía energética RWE; allí se extrae el gas de combustión y se licua para el transporte. Las muestras de espuma fabricadas a partir de CO2 son tan buenas como las producidas de la manera convencional a partir del petróleo.

“Este nuevo proceso ha sido posible gracias a un avance científico” explica el director del proyecto, Christoph Gürtler. “Por fin hemos conseguido encontrar el catalizador adecuado, después de que la comunidad científica se haya pasado décadas buscándolo”. El CO2 es químicamente inerte y no reacciona fácilmente con otras sustancias, por lo que se requiere un catalizador para iniciar la reacción.

Proceso Sostenible
El catalizador limita además la energía consumida por la reacción, por lo que todo el proceso es ecológicamente sostenible, como demuestra un complejo estudio realizado por la Universidad RWTH Aachen, también socio en el proyecto. “Nuestros cálculos indican que el nuevo proceso requiere menos energía en su ciclo de vida y por lo tanto también emite menos CO2″, explica el profesor André Bardow del Instituto de Termodinámica Técnica.

Si se siguen obteniendo buenos resultados con el nuevo proceso, Bayer tiene intención de iniciar la producción industrial en 2015. El primer producto acabado que se lanzará al mercado serán colchones de espuma flexible hechos a partir de CO2. Posteriormente, otros tipos de poliuretano también se fabricarán por este método.

“Grandes segmentos de la industria ya están mostrando gran interés en el innovador material”, afirma Frank Grunert, director de Marketing del segmento de poliuretano de Bayer MaterialScience. Bayer busca socios en la cadena de valor añadido para el consumidor, ya que el proyecto se dirige a la madurez de mercado.

Y la investigación continúa. Por ejemplo, otro proyecto llamado CO2RRECT, de gran alcance, se centra en la combinación de dióxido de carbono y energías renovables, o más específicamente el excedente de electricidad de las turbinas eólicas, para la que hay una insuficiente capacidad de almacenamiento. Sin embargo, la energía puede almacenarse químicamente en forma de hidrógeno. El hidrógeno se produce mediante un proceso de electrólisis a partir de este exceso de energía.

La energía eólica y el dióxido de carbono
Pero los socios del proyecto encabezado por Bayer MaterialScience van mucho más allá: quieren combinar hidrógeno con planta de energía de CO2 para obtener productos químicos intermedios, que podrían ser utilizados a su vez para producir poliuretano o incluso policarbonato.

“Nuestro objetivo final es la fabricación de una amplia gama de plásticos a partir de CO2, no sólo recubrimientos y fibras sino también plásticos hechos enteramente a partir de materias primas alternativas”, apunta Gürtler. Nuestra visión es fabricar los primeros productos que no contengan petróleo en absoluto.”

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