Los investigadores Beatriz Julián, Víctor Sans y Sixto Giménez del Instituto de Materiales Avanzados (INAM) de la Universitat Jaume I de Castelló participan en el proyecto europeo «Novel photo-assisted systems for direct Solar-driven redUctioN of CO2 to energy rich CHEMicals» (SUN2CHEM), uno de los proyectos de investigación en fotosíntesis artificial financiados por la Comisión Europea en 2020, con casi tres millones de euros.
Este proyecto, que se iniciará en el mes de abril y tiene una duración de tres años, tiene como objetivo diseñar, construir y validar un dispositivo fotoelectroquímico capaz de transformar el CO2 en etileno, de una manera sostenible y rentable para ser transferido a la industria europea. El equipo de la Universitat Jaume I se encargará de desarrollar uno de los terminales del dispositivo final que consiste en una celda electroquímica; concretamente, realizarán la parte del ánodo (electrodo con carga positiva) de la celda.
El etileno es uno de los compuestos más importantes en la industria química y es el compuesto orgánico más utilizado en todo el mundo. Casi el 60% de su producción industrial se utiliza para obtener polietileno, que es uno de los plásticos más comunes, con una producción de aproximadamente 80 millones de toneladas anuales a nivel mundial. «El proyecto es muy ambicioso y tiene muchísimo potencial, especialmente por la importancia que supondría obtener este compuesto por una vía más limpia que la empleada en la industria petroquímica», señala el investigador Sixto Giménez.
El proyecto SUN2CHEM pretende ofrecer una alternativa sostenible a la producción de este material, que actualmente se lleva a cabo mediante fragmentación (o cracking) de hidrocarburos pesados de refinería (etano, propano, nafta y gasóleo, principalmente), con la consiguiente emisión de CO2 a la atmósfera. En este sentido, SUN2CHEM busca reproducir el proceso de la fotosíntesis de las plantas (fotosíntesis artificial) para obtener compuestos químicos de alto valor añadido, como el etileno, utilizando como materias primas únicamente luz solar, agua y CO2.
De este modo, el proceso propuesto por SUN2CHEM no solo no genera gases de efecto invernadero como el CO2, sino que actúa como sumidero de CO2 transformando esta molécula en productos de alto valor añadido. Así, la investigación propuesta en SUN2CHEM contribuirá a la transición del modelo energético actual, basado en combustibles fósiles, hacia un modelo sostenible y respetuoso con el medio ambiente centrado en la energía solar.
Los investigadores del INAM ya han participado en proyectos que buscan obtener otro tipo de compuestos a partir de un esquema similar al que se desarrollará en el proyecto SUN2CHEM. «Tenemos experiencia dentro de esta línea de investigación, pero llegar a obtener etileno supone un reto científico y tecnológico más ambicioso», explica Giménez.
El proyecto SUN2CHEM tiene un enfoque fuertemente multidisciplinar que abarca ciencia de los materiales, física y química, ingeniería de dispositivos y técnicas de caracterización avanzadas, además de incorporar aspectos de aceptación social de la tecnología, análisis de ciclo de vida y análisis de mercado. El proyecto está coordinado por el profesor Michael Gratzel, de la Escuela Politécnica Federal de Laussanne (EPLF) y participan 12 instituciones europeas de ocho países (Suiza, Francia, Italia, Reino Unido, Países Bajos, Suecia, Dinamarca y España) junto con tres instituciones asiáticas de Singapur, China y Japón.
Junto a los proyectos DROP-IT y PEROXIS, SUN2CHEM es el tercer proyecto que consigue INAM en 2019, lo que supone una captación de fondos europeos superior a un millón de euros para el periodo 2020-2023.
