Un catalitzador per obtenir productes químics industrials a partir de gasos d’efecte hivernacle

Investigadors del grup de recerca d’Innovació en Materials i Enginyeria Molecular - Biomaterials per a Teràpies Regeneratives (IMEM-BRT) de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) , en col·laboració amb l’equip d’R+D de l’empresa B. Braun Surgical, han desenvolupat una tecnologia basada en hidroxiapatita polaritzada permanentment (Permanently Polarized Hydroxyapatite), un material ceràmic i biocompatible, que actua com a catalitzador. La principal innovació és que permet capturar gasos d’efecte hivernacle, com el diòxid de carboni (CO₂), i transformar-los en productes químics útils, com etanol o urea, de manera més sostenible i amb un cost més baix que les tecnologies actuals.

El diòxid de carboni es considera la principal causa de l’escalfament global i, per tant, reduir-ne les emissions és tant un repte acadèmic com una necessitat social. El principal problema, afirma Sans, és que "es tracta d’una molècula molt estable i, sense un catalitzador, es necessita molta energia per trencar-la. Això fa que, en el procés, s’acabi emetent més CO₂ del que es redueix”. El repte, doncs, és trobar, primer, la manera de trencar aquesta molècula, i, després, la manera de reordenar-la perquè es generin altres productes d’interès químic o industrial que es puguin reinserir a la societat.

Avui dia ja existeixen catalitzadors que capturen i transformen aquest gas, però necessiten igualment pressions altes i temperatures extremes. A més, estan fets de metalls nobles, com l’or o el platí, que tenen un cost econòmic elevat, i això fa que, sovint, aquesta tecnologia no es pugui escalar a la indústria. La tecnologia de Permanently Polarized Hydroxiapatite, en canvi, es basa en un material abundant a la natura, la hidroxiapatita, present als nostres ossos, que, gràcies a la seva capacitat d’absorbir les emissions CO₂ i la seva capacitat catalítica, permet realitzar la reacció química en condicions suaus: amb la pressió atmosfèrica i temperatures compreses entre els 9 °C i els 150 °C. Aquesta tecnologia és versàtil i es pot aplicar en processos industrials que comportin emissions importants de CO₂. Un exemple seria implementar el catalitzador a la sortida de les xemeneies per reduir, d’una banda, les emissions directes a l’atmosfera i, de l’altra, poder recollir productes com l’etanol, per fer-se servir com un biocombustible.

Impacte

De moment, la tecnologia s’ha provat amb èxit a l’Escola d’Enginyeria de Barcelona Est (EEBE), al Campus Diagonal-Besòs, i ha superat la fase pilot en projectes conjunts amb grans empreses. Un exemple és el projecte Nuclis, finançat per ACCIÓ i coordinat per l’empresa Aquambiente, Circular Economy Soutions S.L.U (ACES), del grup Veolia, en el marc del qual l’ús del catalitzador en una incineradora a Mataró ha permès reduir el 35% del CO₂. Un altre cas ha estat l’alta conversió d’aquest gas en diferents productes desenvolupat conjuntament amb la companyia VISCOFAN.

El catalitzador desenvolupat en el marc del projecte és assequible i sense cap mena d’impacte ambiental, fet que pot transformar la gestió dels residus gasosos de les empreses, les quals podran reduir la seva petjada de carboni i alhora generar valor econòmic.

El projecte ha rebut el 15è Premi UPC de Valorització de la Recerca, convocat pel Consell Social amb el suport de Fractus i del Fractus UPC Deep Tech Hub, com a millor invenció aplicada al mercat.