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El dióxido de carbono: ¿Residuo o materia prima en potencia?
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TVTranscripción
00:08Cristina Salazar Castro, líder del grupo y de la Unidad de Investigación Avanzada en el Centro Tecnológico LUDERRA.
00:14Muchas gracias por estar hoy aquí con nosotros.
00:16Muchas gracias, buenas tardes.
00:17Ismael Pellejero Alcázar, investigador, doctor asociado al proyecto de la Universidad Pública de Navarra.
00:22También muchas gracias por estar hoy aquí con nosotros.
00:24Gracias a vosotros.
00:26Venís a hablarnos del proyecto ElectroCO2.
00:28Si queréis, vamos a hacer una pequeña pincelada antes de entrar en materia y vamos a ver un vídeo para
00:34contextualizar al espectador.
00:48Cogemos CO2, que es dióxido de carbono, las emisiones que todos conocemos, lo combinamos con agua
00:54y lo transformamos en una serie de productos, de compuestos de interés, como pueden ser los hidrocarburos,
01:00los combustibles que todos conocemos, con la idea de que eso se pueda volver a aprovechar.
01:12Una cosa que es muy importante es conseguir un buen rendimiento en esa transformación.
01:17Hablaríamos de cantidad, ¿no?
01:18Es uno de los retos conseguir esa transformación de la manera más efectiva posible.
01:22Y el segundo reto, diríamos que es la selectividad.
01:26Conseguir que en vez de una mezcla de muchos compuestos, conseguir lo más puro posible,
01:31que creemos que va a tener luego mayor interés en el mercado para ser reaprovechado.
01:43Veíamos oportunidades donde podíamos aportar nuestro conocimiento a la temática de la electroreducción del CO2.
01:55Una celda electroquímica es un dispositivo que se parece, de alguna manera, a lo que sería una pila.
02:03Solo que en este caso, en vez de que la pila proporcione corriente eléctrica,
02:07en la celda electroquímica lo que hacemos es dar un voltaje, dar una corriente eléctrica,
02:11de manera que en los bornes de la celda se producen una serie de reacciones químicas.
02:17Una de ellas nos permite que el CO2 se convierta en productos valiosos,
02:21como pueden ser el ácido fórmico, los formiatos, el etanol o incluso el etileno,
02:26que es uno de los compuestos que perseguimos en este proyecto.
02:35Al final nosotros queremos sacar un prototipo funcional en este proyecto
02:39y entonces la parte ingenieril también entra dentro del rol de Lurederra,
02:44los montajes de celda del sistema al final del prototipo.
02:51Una parte que consideramos muy importante es dar una oportunidad a las industrias
02:56a que tengan alternativas para gestionar mejor los recursos.
03:00Nosotros nos estamos imaginando un sistema de conversión de CO2 a hidrocarburos
03:06con la idea de que esto pueda acabar instalado en una fábrica,
03:09que coja sus emisiones de sus chimeneas, lo transforme a hidrocarburos
03:14y luego los pueda reaprovechar en sus propios procesos.
03:16Que también tengamos alternativas que no sean solo interesantes medioambientalmente,
03:21sino también económicamente de ese aprovechamiento.
03:30La oportunidad que proporciona el SINAI de colaborar con otros centros e instituciones
03:38que tienen expertise, que tienen experiencia en otros ámbitos del conocimiento,
03:43nos permite avanzar mucho más rápido y lograr resultados mucho más importantes
03:48que si lo intentáramos desarrollar por nosotros mismos.
04:06Ismael, cuando hablamos de electroreducción de CO2,
04:10¿qué significa exactamente y qué ocurre en esa celda que nos has traído?
04:13Pues mira, la electroreducción de CO2 es simplemente, en pocas palabras,
04:20es hacer reacciones con la electricidad.
04:22El CO2 con el agua no reacciona por sí solo, entonces necesitamos ayudarle.
04:29Y entonces aquí en lo que es la celda electroquímica es donde llevamos a cabo esas reacciones.
04:34Si veis aquí en el dispositivo este, en el sensor,
04:37podemos ver la cantidad de CO2 que actualmente tenemos en esta sala.
04:42Entonces el proyecto...
04:44¿Qué tal? ¿Cómo estamos de CO2?
04:46¿Estamos muy contaminados?
04:47No, no, no, está bien.
04:48Una empresa limpia, un programa limpio.
04:51Sí, hay buena...
04:52Buen ambiente, buena atmósfera, buen clima.
04:54Exactamente.
04:55Entonces este CO2 que está en el ambiente,
04:58que cada año va subiendo un poco más debido a las emisiones de los combustibles fósiles,
05:03lo que vamos a hacer es capturarlo.
05:05Lo capturamos en compuestos absorbentes.
05:09Aspiramos este CO2 del aire, lo capturamos aquí y luego lo desorbemos.
05:13Al desorberlo conseguimos una corriente concentrada de CO2 más agua.
05:17Y este CO2 y agua es lo que vamos a hacerlo reaccionar dentro de nuestro sándwich,
05:22nuestra celda electroquímica.
05:23Si la levantamos, es donde está lo interesante.
05:30Lo interesante no son estos materiales de acero o de teflón,
05:36sino lo interesante es un poco lo que serían estos polvitos negros que están aquí.
05:41Estos son los catalizadores activos que nos van a ayudar a convertir este CO2 más agua con la electricidad.
05:46Entonces aquí, bueno, pues la Cristina nos ha traído unos cuantos materiales
05:51de los que fabrican en Lurederra, porque al final y al cabo esto es lo que no se ve prácticamente,
05:57o lo que tendríamos que ver al microscopio, es el corazón, lo que hace que las reacciones funcionen.
06:03Porque ¿qué tipo de productos se pueden obtener a partir del CO2?
06:08Estamos hablando de que pueden ser combustibles similares a los que conocemos ahora.
06:12Estamos hablando de que el CO2 al final es una fuente de carbono,
06:16con lo cual estos compuestos que nosotros obtenemos con este sistema son hidrocarburos.
06:21Efectivamente son como los de naturaleza química, como los combustibles que conocemos,
06:25como puede ser un metanol, que se está empezando a utilizar bastante como combustible marítimo, por ejemplo.
06:31Pero luego también otros combustibles, otros compuestos químicos de interés industrial,
06:36como puede ser un etileno, con el cual podemos conseguir, por ejemplo, polietileno,
06:42que lo tenemos en bolsas, en cables, en mangueras, en un tupper plástico que está en todas partes.
06:48Podemos hacer etilenglicol, que es un anticongelante para los circuitos de refrigeración.
06:54Entonces, no solamente los combustibles son súper interesantes a nivel energía,
06:58que la tenemos de alguna manera ahí, pero este sistema es muy versátil
07:03y podemos llegar a otros compuestos interesantes, como el que hemos comentado,
07:08el ácido fórmico, pues creemos que tiene muchas posibilidades.
07:11Y uno de los principales desafíos es el rendimiento.
07:14¿Qué significa en este contexto lograr una transformación eficiente del CO2?
07:19Pues como tú has dicho, el rendimiento es exactamente intentar convertir la mayor cantidad de este CO2
07:26que hemos capturado al compuesto que queremos.
07:30Entonces, por una parte, tenemos que ser eficientes en la conversión química,
07:34pero de otra parte, tiene que ser eficiente en no gastar demasiada electricidad.
07:40Si necesitamos mucha electricidad para convertir estas moléculas de CO2,
07:44pues estamos desperdiciando energía.
07:48Entonces, una de nuestras labores es sintetizar nuevos materiales o modificar estos nuevos materiales
07:56y hacer unos electrodos, dijéramos, muy bien hechos, muy específicos y sin grietas y sin ningún defecto,
08:04para que todos los electrones que hagamos pasar por estos bornes vayan hasta nuestro material
08:12y esos electrones vayan a parar al CO2 y al agua y se dé a cabo la reacción.
08:17Entonces, tenemos que jugar con esos materiales para conseguir el máximo rendimiento posible.
08:22Y cuando habláis de selectividad, ¿a qué os referís? ¿A la pureza?
08:27Sí, claro. CO2 más agua puede dar múltiples reacciones.
08:31Las plantas usan CO2 más agua para, con las enzimas y con la luz solar, producir celulosa.
08:37Nosotros lo que queremos producir es un compuesto específico.
08:40Si queremos producir ácido fórmico, pues que el 100% de lo que salga convertido sea ácido fórmico.
08:48Si queremos producir etileno, pues que el 100% sea etileno.
08:52Entonces, esto lo queremos por dos razones.
08:56Tanto para la eficiencia energética, para conseguir un producto 100% puro,
09:00como si luego conseguimos una mezcla de productos, los tendríamos que separar.
09:04Entonces, en la separación vamos a tener que consumir de nuevo energía.
09:08Entonces, lo que buscamos son materiales que sean 100% selectivos.
09:12Eso sería lo ideal.
09:14También imposible de conseguir, pero lo máximo posible.
09:17También el proyecto busca desarrollar electrolificadores compactos.
09:22¿Esto qué significa?
09:23Pues eso precisamente se ve muy bien con estas piezas que ha traído Ismael.
09:28Al final, este concepto de compacto es máximo rendimiento, mínimo espacio.
09:33Nos tenemos que imaginar que tenemos una caja y dentro de esa caja vamos a poner todo capas con nuestros
09:41materiales activos y con ese sistema de transformación.
09:45Entonces, que no haya espacios que no se estén utilizando, que no haya huecos que no estén dando rendimiento.
09:51Nos tenemos que imaginar una caja con un sándwich, con todo capas, para tener ese concepto de aprovechamiento del espacio.
09:58Creemos que es el formato que más sentido tiene para una futura implementación industrial.
10:04¿Por qué? ¿En qué punto estáis ahora? ¿Este prototipo se podría llevar a las industrias?
10:12Esa es la intención. Es verdad que ahora mismo estamos en unas fases un poco iniciales del proyecto.
10:19Sobre todo, estamos centrados en la preparación de esos materiales que comentaba al inicio Ismael,
10:26esos catalizadores, que básicamente son los ayudantes de la reacción.
10:30Esos compuestos químicos son los que van a guiar para que la reacción vaya como tiene que ir y maximizar
10:38esa actividad.
10:39Entonces, el conseguir esos materiales es un poco el punto diferencial donde, por ejemplo,
10:44el urederra que tiene una capacidad de síntesis de nanopartículas bastante potente,
10:50tanto en cantidad como en versatilidad de composiciones, pues estamos ahora muy centrados en eso.
10:56Tenemos aquí materiales en polvo, que es como nosotros obtenemos el material activo puro,
11:03y luego la UMNA los fabrica también con otras tecnologías.
11:07El caso es que la clave no es solo tener los materiales, sino tenerlos dispuestos, distribuidos de la mejor manera
11:13posible.
11:14Entonces, para eso hay un paso intermedio muy importante que es generar tintas,
11:18que son como una pintura, básicamente, tener los materiales activos en un líquido,
11:23y luego ese líquido depositarlo en esa superficie de la mejor manera posible.
11:28Aquí tenemos unas chapas en las que se puede ver el material activo extendido,
11:33pero luego nos tenemos que hacer a la idea de que aquí estamos hablando de un sándwich
11:38y de una reacción en la que hay gases y líquidos.
11:40Necesitamos que haya una difusión de todo eso.
11:42Entonces, los materiales realmente no van a ser así macizos, sino que van a ser más porosos,
11:49como estamos viendo aquí, como un fieltro.
11:51Este es un material carbonoso que está tejido, que van a ser más finos,
11:56pero sería el soporte sobre el que depositaríamos los materiales activos,
12:01que pueden ser tipo carbono o tipo metal, como tenemos aquí también en otros casos,
12:08pero es clave cómo extendemos el material activo.
12:13Nos tenemos que imaginar el sándwich otra vez, que cogemos la rebanada de pan de molde
12:17y le ponemos mayonesa o le ponemos mantequilla.
12:20Bueno, pues aquí en vez de mantequilla le vamos a poner nuestros materiales activos
12:23para que la reacción vaya de la mejor manera posible.
12:26Y ahora, Cristina, me voy a poner un poco idealista.
12:28¿Es posible que, por ejemplo, una fábrica capture de sus chimeneas CO2
12:33y directamente vaya a reutilizarse o a utilizarlo para sus procesos industriales?
12:38Creemos que es una vía de aplicación que puede ser una realidad cuando el sistema esté completo,
12:45precisamente por esa versatilidad de productos que pueden salir.
12:49Y luego también por un concepto que tenemos en este sistema, que es también modular.
12:54O sea, aparte de compacto, aquí lo que estamos hablando es una celda,
12:59que al final es una serie de capas.
13:02Esto quiere decir que nosotros podemos hacer el sándwich doble o triple o lo que necesitemos.
13:07Eso nos permite adaptarnos a la corriente de CO2 disponible,
13:11nos permite adaptarnos a cuánta electricidad hay disponible,
13:15y creemos que, aparte de ese escenario de la fábrica que has comentado,
13:20también puede haber otras aplicaciones interesantes,
13:23como el poner un sistema que ayude un poco a la gestión del mix energético que tenemos ahora mismo.
13:29El hecho de, cuando haya un excedente de energía eléctrica,
13:33utilizarlo para generar un etilén, un nitrocarburo, el que sea,
13:37es como tener energía almacenada.
13:39Y puede ser interesante para, cuando luego haya una demanda de energía en la red,
13:44el poder disponer de ese material que es mucho más fácil de almacenar.
13:47Es un líquido que va en un contenedor, ¿no?
13:50Y entonces, de alguna manera puede ayudar a esa gestión de este escenario
13:55de distintas capacidades de generación de energía que tenemos hoy en día también.
13:59Entonces, creo que, aparte de eso, puede tener otras aplicaciones bastante interesantes.
14:04Ismael, ya para finalizar, la última pregunta.
14:07¿Qué aporta la colaboración entre Lurederra, la Universidad Pública de Navarra,
14:12este proyecto y también todo el espacio SINAI?
14:14Pues bueno, con Lurederra llevamos ya, yo creo que desde 2015,
14:19participando en proyectos del Gobierno de Navarra, dentro de SINAI.
14:25La verdad que siempre hemos trabajado en una línea que es, por parte de Lurederra,
14:32fabrican distintos materiales, nosotros los testeamos en la universidad y vamos avanzando.
14:37Bueno, de esta colaboración, pues ha surgido que ahora Cristina está haciendo la tesis con nosotros,
14:42ha querido dar el paso y...
14:43La tesis está bien.
14:45...intentar ser doctora, que seguro que lo conseguirá.
14:48Entonces, es una colaboración que siempre ha sido muy fluida y que, bueno, es un win-win
14:53porque a las dos entidades nos beneficia, ¿no?
14:57Ellos producen materiales que nosotros testeamos.
15:01Así nos ahorramos nosotros un poco de trabajo también.
15:04Pues Ismael y Cristina, nos quedamos con ese mensaje que es posible que el residuo se convierta en materia prima.
15:09Muchas gracias.
15:09Exactamente.
15:10Muchas gracias.
15:11Muchas gracias.
15:18Gracias.
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