Algas para reducir las emisiones de CO2

La Unión Europea se ha establecido un compromiso para conseguir una reducción sustancial de las emisiones de CO2 con el objetivo de lograr la neutralidad climática de aquí a 2050, sin embargo, actualmente se producen al año en Europa 437 millones de toneladas de CO2 por combustión de biomasa sólida a los que se suma la producción de cerca de 70 millones de toneladas anuales de CO2 mediante la mejora del biogás, la combustión del biogás, así como el bioetanol y otros procesos de fermentación. Así se suman en total 507 millones de toneladas, casi 7 veces la demanda industrial actual de CO2.

De acuerdo con la Directiva de Energías Renovables de 2023 las plantas de calor y electricidad basadas en biomasa de nueva creación deben lograr una reducción de al menos el 70%, algo que podría aumentar al 80% para 2026, en las emisiones de gases de efecto invernadero en comparación con la alternativa al combustible fósil. Así, surge el proyecto europeo COSEC, cuyo objetivo es desarrollar una solución para la captura de CO2 directamente de los gases procedentes de los sistemas de producción de bioenergía.

Esta iniciativa del programa Horizonte Europa cuenta con la participación del Instituto de Procesos Sostenibles de la Universidad de Valladolid (UVa), que trabaja junto a otras 12 empresas y centros de investigación de países como Reino Unido, Italia, Grecia, Polonia, España y Portugal para reducir las emisiones de CO2 biogénico, originado de la materia orgánica, en sistemas de combustión ubicados en plantas de tratamiento de aguas y vertederos.

Este consorcio internacional trabaja en el desarrollo de métodos sostenibles y eficientes basados en microalgas que permitirán la conversión del CO2 en energía renovable, como biogás y biocrudo, contribuyendo a la mitigación del cambio climático a través de esta captura y utilización de carbono.

«El proyecto consiste en la captura y fijación del dióxido de carbono para producir energía, CO2 se fija con biomasa microalgas. Estas algas producen dióxido de carbono mediante el proceso de la fotosíntesis y lo que hacemos es pasar de un contaminante gaseoso y transformarlo en microorganismos, en biomasa», apunta Raúl Muñoz Torre, investigador del Instituto de Procesos Sostenibles y profesor catedrático del departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente de la Escuela de Ingeniería Industriales de la UVa.

«Después, esa biomasa se puede emplear en dos vías diferentes. Una, que es la que realizamos en el Instituto de Procesos Sostenibles, consiste en digerirla anaeróbicamente para producir biogás y después purificar ese biogás a biometano, generando un gas de características similares al gas natural, pero renovable. Y la otra vía, en la que trabajan compañeros del Centro Nacional de Energías Renovables, consiste en realizar un tratamiento termoquímico para generar un biocombustible líquido».

Así consiguen transformar ese dióxido de carbono en combustibles avanzados con el objetivo de ayudar a descarbonizar la economía y generar combustibles con baja huella de carbono, y a costes que sean competitivos con los combustibles fósiles.

«Por ahora, estamos evaluando el potencial que tienen las microalgas a las que se les han extraído los bioestimulantes para producir metano, y estamos viendo que en condiciones de más de 45 grados podemos obtener mucho más metano de las microalgas. La captura de CO2 se está haciendo con buenas productividades, los bioestimulantes están empezando a producir, y en principio el biocombustible líquido también se está generando».

Hasta el 30 de septiembre de 2027 continuarán las tareas de este proyecto que arrancó el año. Actualmente, ciertos socios están trabajando en optimizar la fijación fotosintética de dióxido de carbono en fotobiorreactores, otros socios están optimizando el proceso de transformación de la biomasa delgada en bioestimulantes, otros están trabajando en la conversión de la biomasa en esos biocombustibles líquidos, y «nosotros nos encargamos de optimizar el proceso de producción de biogás y de biometano».

Ese biogás se consigue mediante un proceso natural, que es la digestión aeróbica. «En ausencia de oxígeno y con unas comunidades microbianas determinadas, previamente seleccionadas, podemos transformar la biomasa de algas que han capturado el CO2 en metano. Esta es una línea que arrancamos en el Instituto de Procesos Sostenibles hace casi 25 años, por lo que tenemos experiencia previa, que fue de hecho el motivo por el que nos contactaron para participar», incide.

Una vez que tengan todo optimizado en pequeña escala en el laboratorio, van a realizar una prueba piloto que integre todas las tecnologías en la que se validará el concepto a una escala que sea representativa y ofrezca datos para llevar esta tecnología a procesos industriales, a gran escala.

Así esperan cumplir su objetivo de «desarrollar tecnologías de descarbonización basadas en la naturaleza, intensificando los procesos que la naturaleza ha creado para disminuir el coste de producción de biocombustibles a partir del dióxido de carbono».

El éxito del proyecto establecería una base para la replicación en varias regiones de la Unión Europea y contribuiría a la reducción de la pérdida de biodiversidad y la prevención de la deforestación. A su vez, el conocimiento generado dará una base para continuar intentando mejorar estos procesos en siguientes proyectos de investigación.