Demuestran la capacidad de los sistemas bioelectroquímicos para reducir las emisiones de CO2

El cambio climático es uno de los grandes retos a los cuales nos enfrentamos actualmente. En 2015 la concentración media de dióxido de carbono (CO2), el principal gas de efecto invernadero, superó por primera vez las 400 partes por millón (ppm). Una barrera simbólica que acusa la urgencia de hallar soluciones tecnológicas que reviertan este crecimiento sostenido. Algunas, como la captura y almacenamiento de CO2, son medidas paliativas no exentas de controversia. Otras, como el desarrollo de alternativas a la quema de combustibles fósiles, van a la raíz del problema y proponen cambios sustanciales en nuestros sistemas energéticos e industriales.

Este es el caso de los sistemas bioelectroquímicos (en inglés, bioelectrochemical systems o BES), una tecnología emergente que combina procesos biológicos y electroquímicos, y que en los últimos diez años ha despertado un gran interés en la comunidad científica internacional. Los BES aprovechan la capacidad que tienen determinados microorganismos de facilitar procesos de oxidación/reducción a partir de la liberación/captura de electrones de un electrodo. Así pues, podrían reducir el dióxido de carbono a compuestos de interés energético (por ejemplo, metano) y/o industrial (distintos compuestos orgánicos de valor añadido), y abordar el problema del cambio climático y la energía de forma integrada.

La tesis doctoral de Pau Batlle Vilanova confirma que los BES son una tecnología muy prometedora para reducir y transformar las emisiones de CO2. El investigador ha estudiado bacterias capaces de utilizar el electrodo como dador de electrones (biocátodo) y llevar a cabo la reducción del dióxido de carbono. Los resultados demuestran que la producción de hidrogeno a escala laboratorio como compuesto intermedio es clave, un dato muy interesante por la ventaja competitiva que supondría obtener hidrogeno in situ y eliminar así la necesidad de transporte y almacenamiento. En cuanto a los productos finales, por un lado se ha conseguido sintetizar metano (que puede ser utilizado como combustible en vehículos o inyectado en la red de gas) y, por otro lado, compuestos líquidos orgánicos de dos (ácido acético) y cuatro (ácido butírico) átomos de carbono. Cabe señalar que tanto el ácido acético como el butírico tienen interés para la industria alimentaria y farmacéutica, y son precursores de dos importantes combustibles, el etanol y el butanol. Nos encontramos, pues, ante unos resultados que nos invitan a continuar investigando para explotar todo el potencial de los BES para reducir el CO2 y hacer posible su escalabilidad industrial.

La tesis se titula “Bioelectrochemical transformation of carbon dioxide to target compounds through microbial electrosynthesis” y ha sido dirigida por el Dr. Sebastià Puig, del grupo de investigación LEQUIA de la UdG, el Dr. Rafael González-Olmos, actualmente en IQS-URL, y el Dr. Jesús Colprim, también del LEQUIA. La defensa está abierta al público y tendrá lugar el 25 de noviembre a las 10:00h, en el Aula Magna de la Facultad de Ciencias de la UdG.