Una de las alternativas para reducir las emisiones de dióxido de carbono (CO2) de la atmósfera consiste en desarrollar nuevas tecnologías contra el cambio climático basadas en su eliminación. En la actualidad existen numerosas estrategias para esto, desde la mineralización de CO2 hasta el uso de hidrógeno verde, producido por medio de energías renovables.
Las conclusiones del Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) de la ONU, que ratifican el origen humano del calentamiento global y el poco tiempo que queda para dominar el aumento de las temperaturas, muestran la necesidad de un cambio urgente en los modelos energéticos empleando nuevas soluciones tecnológicas para acelerar la reducción del dióxido de carbono atmosférico.
Una de las últimas tecnologías en la lucha contra el cambio climático procede del campo de los fotocatalizadores, los cuales con la ayuda de la luz solar tienen como objetivo desintegrar los gases existentes o transformarlos en otros productos, ya sea combustibles o incluso fertilizantes. En otras palabras, los fotocatalizadores para procesar dióxido de carbono no son más que réplicas del proceso de fotosíntesis.
La fotocatálisis parte del principio natural de descontaminación de la propia naturaleza. Al igual que en la fotosíntesis, gracias a la luz solar se elimina el CO2 para generar materia orgánica. Esto sucede debido a una reacción fotoquímica que convierte la energía solar en energía química en la superficie de un catalizador o sustrato, consistente en un material semiconductor que acelera la velocidad de reacción. Durante el proceso tienen lugar reacciones tanto de oxidación como de reducción. De esta forma, se puede provocar la eliminación de la mayor parte de los contaminantes presentes en las ciudades.
En países como Japón, el uso de revestimientos fotocatalíticos en superficies urbanas es una práctica habitual para mejorar la calidad del aire. Ya sea en asfaltos, pavimentos, aceras, fachadas o cubiertas de edificios, la actividad fotocatalítica colabora positivamente en beneficio de nuestra salud. También en ambientes interiores: las cerámicas o pinturas fotocatalíticas descomponen igualmente numerosos compuestos orgánicos volátiles (COV) y sustancias nocivas habituales en espacios de trabajo cerrados, derivadas de aerosoles, impresoras, moquetas, barnices, fotocopiadoras, etc.
Los fotocatalizadores han sido objeto de estudio durante años, pero su escasa eficiencia los hacía inviables como alternativa a gran escala para la reducción del dióxido de carbono. Por suerte, esta tecnología contra el cambio climático cuenta ahora con nuevos materiales como los MOF (materiales metal-orgánicos) o la nanotecnología, que podría convertirla en un contendiente de primera línea en la descarbonización de la economía.
Liderado por la Universidad de Hong Kong, este proyecto ha recurrido a los llamados MOF. Los experimentos llevados a cabo hasta ahora en este campo utilizaban óxido de cobre, que planteaba retos en su escalabilidad industrial y una rápida degradación ambiental. Así, los investigadores han aplicado una cobertura de MOF que no solo convierte el CO2 en metano de forma estable, sino que duplica la eficiencia en el proceso.
El metano se considera un combustible verde, de modo que en el futuro sería posible que la industria cubra parte de sus necesidades energéticas aprovechando sus propias emisiones de CO2.
La fotocatálisis puede ayudar al proceso natural de la fotosíntesis, en la tarea necesaria de hacer que el aire esté limpio y sea saludable, un magnífico ejemplo de colaboración entre naturaleza y tecnología.
En síntesis, los fotocatalizadores son una prometedora tecnología contra el cambio climático. Podrían ser clave y una de las tecnologías más eficientes vinculadas a energías renovables del futuro.
