Un equipo de científicos chinos ha desarrollado un sistema para capturar dióxido de carbono (CO₂) del agua de mar y convertirlo en la materia prima que se emplea para fabricar plásticos biodegradables, un hallazgo que sugiere “una forma potencialmente sostenible de producir productos químicos industriales”, según sus autores.
La investigación, liderada por científicos de la Academia China de Ciencias, en Shenzhen, y por la Universidad de Ciencia Electrónica y Tecnología de Chengdu, se ha publicado este lunes en Nature Catalysis.
El océano es el mayor sumidero de carbono de la Tierra, ya que absorbe alrededor del 25 % del CO₂ liberado por las actividades humanas, pero esto contribuye a la acidificación de los mares y pone en riesgo la estabilidad de los ecosistemas marinos, recuerdan los autores del estudio.
Aprovechar este carbono sería una alternativa sostenible a los combustibles fósiles que se utilizan para producir productos químicos y materiales importantes, como los plásticos.
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Con este objetivo, liderados por Chuan Xia, de la Universidad de Ciencia Electrónica y Tecnología de Chengdu, el equipo diseñó un sistema que se desarrolla en dos fases y que captura el CO₂ del agua de mar natural con una eficiencia superior al 70 % con un bajo consumo de energía.
Qué falta para su uso industrial
Durante las pruebas, el equipo confirmó que el coste de la captura de carbono era competitivo en comparación con la tecnología actual, con 229,9 dólares por tonelada de CO₂.
En primer lugar, los autores convirtieron el CO₂ en ácido fórmico puro mediante un electrocatalizador.
A continuación, lo transformaron mediante bacterias modificadas genéticamente, en ácido succínico, que es la materia prima necesaria para preparar poli(butileno succinato), un polímero termoplástico biodegradable.
Los investigadores lograron niveles de producción de hasta 1,37 gramos por litro en fermentadores a gran escala, según el estudio.
El sistema también podría utilizarse para producir muchos otros productos químicos a partir del CO₂, para su posible uso en diversos productos, como combustibles, medicamentos y alimentos, mediante una mayor ingeniería de los catalizadores utilizados en cada parte (el electrodo y el microorganismo), sugieren los autores.
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Aunque el sistema muestra escalabilidad y estabilidad, es necesaria una mayor optimización para mejorar el rendimiento y la integración para su uso industrial, advierten los autores.