IMITANDO por el Prof. Dr. D. Alberto Requena Rodríguez, académico de número

Desde el principio de los tiempos, la Humanidad intenta imitar a la Naturaleza en los procesos eficaces en los que se ocupa. La Ciencia trata de comprenderlos y la técnica es la adaptación de la Naturaleza para servir mejor a nuestros intereses. La fotosíntesis permite a las plantas almacenar la energía solar en forma de glucosa al hacer participar al agua y al dióxido de carbono. De forma artificial, se viene intentando emular el proceso, aunque no sea la acumulación en forma de azúcar, como ocurre en el proceso natural, sino de combustibles para aprovechamiento en vehículos, máquinas y procesos industriales.

Uno de los subproductos de la fotosíntesis artificial es la intervención en la regulación de la concentración de gases de efecto invernadero, como el dióxido de carbono, dado que quedarían atrapados, en parte, claro está, en los productos generados. La conjetura de este beneficio se basa en la posibilidad de lograr un proceso circular sostenible que mantendría la contaminación atmosférica constante. Los procesos implicados son más eficaces y sostenibles que los que derivan de productos fósiles.

El proceso requiere el concurso de catalizadores, que son la clave de bóveda para imitar la clorofila y los fotosistemas encargados de transformar el agua y el dióxido de carbono en glucosa. Un compuesto de rutenio se consideró la primera molécula capaz de catalizar la descomposición del agua en sus componentes, oxígeno e hidrógeno con una eficiencia similar a la del proceso natural. La publicación en la revista Nature, incluye al investigador español Lloret, que trabaja en el proyecto europeo Sunrise, que concluye en que la velocidad del proceso logrado es similar a la del Fotosistema II que actúa en las plantas verdes.

El proceso natural está descrito a través de dos etapas. La primera de ellas supone la oxidación de la molécula de agua, que genera oxígeno y tiene una exigencia energética severa. Posteriormente se produce el hidrógeno. El papel del catalizador es facilitar el proceso disminuyendo la energía de activación requerida en el primero de los procesos. La Naturaleza en miles de años de evolución ha logrado actuar de forma eficaz ante los requerimientos dados. La necesidad de los microorganismos de producir energía para su supervivencia, les llevó a una adaptación para utilizar la energía solar y hacerla efectiva con los recursos próximos.

Hoy llamamos técnicas disruptivas a las que rompen moldes. Ciertamente, en muchas ocasiones son los procesos alternativos, que lejos de suponer rupturas a los procesos convencionales, son formas de resolver problemas, como hemos enunciado desde siempre. En este caso, el objetivo está fijado en neutralizar las emisiones negativas de dióxido de carbono, asociadas a la quema de combustibles fósiles. La idea de pretender emisiones cero en 2050, como se formuló en Paris pretende, en el fondo, que no suba más de dos grados la temperatura a escala planetaria. No se suele airear que la pretensión puede ser un objetivo, pero la servidumbre está asociada a las decisiones drásticas que hay que tomar y, a lo que es peor todavía, que la tecnología no está en condiciones de servir con propósito alternativo de sustituir a los procesos convencionales. Las baterías eléctricas no parecen ser aprovechables para este cometido, al margen de que, desde una visión detallada, ofrecen dudas en cuanto al balance contaminante. El fantasma del Cobalto en los residuos, protagoniza la incógnita. La propuesta ofrece el interés de reciclar el propio dióxido de carbono que se produce para generar el combustible. Pero se produce de nuevo el dióxido de carbono que hemos secuestrado, con lo que la esperanza es conseguir un balance nulo.

Una servidumbre severa es la derivada de la energía eléctrica necesaria para la producción de hidrógeno mediante electrolisis del agua. En la actual crisis de precios de la energía eléctrica puede resultar inviable este proceso. Además, hay que añadir la dificultad que supone el pasar de hidrógeno a hidrocarburos para facilitar su uso. Esto juega a favor de una apuesta como la del proyecto Sunrise referido, en el que intervienen 13 países europeos, centrado en sintetizar combustibles y productos químicos que contribuyan con y a procesos sostenibles. Un proyecto de éxito requiere, además, el empleo de materiales abundantes y económicos, para lo que el hierro, cobalto y níquel están especialmente indicados, como claves de catalizadores útiles en estos procesos. Viejas ideas que intentan tomar nuevas formas, en un intento de resolver problemas acuciantes que lastran nuestras sociedades contemporáneas.  Confiemos en que encontraremos la solución técnica que alivie la toma de decisiones drásticas, que nadie parece estar dispuesto a tomar.