Compuestos químicos y energía a partir de dióxido de carbono
La captación y el almacenamiento de carbono pueden disminuir significativamente las emisiones en ciertos sectores, no sin contrapartidas. Sus costes de inversión son altos, y su capacidad de almacenamiento es incierta. Además, con el paso del tiempo la opinión pública se resiste cada vez más a este proceso, que a su vez consume mucha energía. El CO2 capturado podría servir como materia prima para la síntesis de otros compuestos químicos, en lugar de ser tratado como residuo. Este fue el objetivo del proyecto financiado con fondos europeos MICROBIOELECTROSYN (Microbially catalysed electricity driven bioproduction from CO2 at the cathode in bioelectrochemical systems). El desarrollo reciente de sistemas bioelectroquímicos (BES) animó a poner en marcha MICROBIOELECTROSYN. En particular, las pilas de combustible microbianas que utilizan bacterias para oxidar materia orgánica e inorgánica para generar corriente eléctrica están, poco a poco, avanzando hacia su etapa de comercialización. Esta estrategia de producción biológica es auspiciosa pues presenta muchas ventajas, incluida la posibilidad de producir compuestos con muchos átomos de carbono. Además, la energía necesaria para la producción eléctrica de compuestos químicos refinados con microorganismos puede provenir de fuentes renovables. Antes de la puesta en marcha del proyecto MICROBIOELECTROSYN se habían identificado solamente unos pocos catalizadores microbianos que resultan adecuados para estos procesos. Además, no se conocía el efecto de los materiales de los electrodos y de otros parámetros operativos sobre la colonización microbiana en los cátodos. Como primer paso, los científicos desarrollaron una estrategia eficiente para enriquecer una comunidad microbiana combinada pero reproducible. La población microbiana enriquecida se utilizó en cátodos BES para la iniciación instantánea de la producción biológica de acetato a partir de CO2. El proceso de enriquecimiento incluye la adición de 2-bromoetanosulfonato en la fase inicial, seguido de muchas transferencias de cultivos sucesivas en breves intervalos de tiempo. Con este proceso, combinado con la operación galvanostática de los cátodos, se obtuvieron los índices de producción de acetato más altos alcanzados hasta ahora. La demostración de que es posible la electrosíntesis microbiana continua abre el camino hacia la conversión rápida de CO2 y la energía eléctrica excedente en compuestos químicos almacenables en el marco del concepto de captación y utilización del carbono. Aun así, será necesario optimizar diferentes parámetros operativos para que este concepto pueda ser aplicado en la práctica.
Palabras clave
Dióxido de carbono, almacenamiento geológico, renovable, acetato, captación y uso del carbono
