CASTELLÓ. El diòxid de carboni és el major contribuent a les emissions de gasos d'efecte d'hivernacle, responsables de l'escalfament global i del canvi climàtic. La captura directa del CO2 en l'aire és una de les solucions proposades per a reduir la seua concentració en l'atmosfera, però combinar aquest procés amb la seua recuperació i transformació en productes de valor agregat és altament complex i requereix una interacció finament equilibrada entre aquest element i els adsorbents que permeten la seua captura i conversió en productes de valor afegit.
Un equip investigador de la Universitat Jaume I de Castelló ha demostrat una nova metodologia que integra la captura directa de CO2 de l'aire i la seua conversió eficient i selectiva en carbonats cíclics sense utilitzar epóxidos com a substrats (la substitució dels epóxidos és valuosa des del punt de vista de la seguretat ja que tenen un potencial explosiu). El sistema empra sals orgàniques comercials, de baix cost i lliures de metalls. Les moderades condicions de reacció emprades (a temperatura ambient o fins a 40 graus), així com la varietat de substrats emprats demostren la versatilitat de la metodologia proposada.
"El gran problema i la gran dificultat d'aquest mètode", explica la investigadora Marcileia Zanatta, "és que el CO₂ de l'aire està en una concentració molt baixa, d'aproximadament 0,04 %, i això ocasiona que la reacció de captura siga molt lenta i la de conversió per a transformar-ho en un altre producte necessite unes condicions molt dràstiques". En el sistema desenvolupat en la universitat pública de Castelló "aconseguim capturar-lo a una velocitat més ràpida que la que es parla en la literatura científica, que està al voltant de 40 hores, i nosaltres l'hem aconseguit en 16 hores", comenta la científica.
El desenvolupament d'un sol material que combine capacitats catalítiques i de sorción per a treballar simultàniament tant en la captura com en la conversió de CO2 és molt atractiu però complex. En aquest cas, s'ha demostrat un procés seqüencial, on en primer lloc es captura el CO₂ en forma de bicarbonat i posteriorment es transforma en carbonats cíclics. La senzillesa i el baix cost associat a la captura de CO2, combinades amb l'eficàcia en la transformació, obrin la porta a una àmplia gamma de metodologies de captura directa d'aire i els processos de conversió.
L'ús de substrats a base de biomassa (més econòmics també que els epóxidos), diòxid de carboni procedent directament de l'aire i un adsorbent barat i comercialment disponible, "converteixen aquesta metodologia en molt avantatjosa i atractiva per a desenvolupar rutes químiques de sintètics sostenibles per a generar carbonats cíclics", comenta l'investigador Víctor Sans, "la qual cosa representa una aproximació sostenible i d'economia circular per a la captura i valorització dels gasos d'efecte d'hivernacle".
Sans ha assegurat que "ha sigut un desafiament científic aconseguir capturar i transformar el diòxid de carboni amb un sistema únic, però hem aconseguit crear un pont que uneix totes dues coses".
La producció de carbonats cíclics a partir de CO2 és molt interessant des del punt de vista de la sostenibilitat atès que presenta una eficiència atòmica completa, és a dir, s'aconsegueix que el producte final incorpore tots els materials involucrats en el procés, sense crear subproductes. Els carbonats cíclics són productes químics industrials importants que tenen diverses aplicacions: dissolvents ecològics, bateries d'ions de liti, pintures i revestiments, resines, precursors de materials polimèrics i processament de polímers en química fina.