La industria química presenta las tecnologías que liderarán el futuro sostenible en 2030

La industria química resulta fundamental para alcanzar una economía circular y descarbonizada y, por tanto, más sostenible. En un mundo con recursos limitados y una población que crece exponencialmente, solo será posible con la contribución de las tecnologías disruptivas que ya está desarrollando la industria química. Sin las tecnologías químicas, junto a otras disciplinas científicas y desarrollos industriales, difícilmente se podrá avanzar ante estos retos globales.

Bajo esta premisa, el presidente de la Federación Empresarial de la Industria Química Española (FEIQUE), Carles Navarro, y el Director General de Feique, Juan Antonio Labat, han dado a conocer el documento “Welcome to 2030: Tecnologías químicas para un futuro sostenible”, en el que se muestra una perspectiva panorámica de las tecnologías y procesos disruptivos en los que se encuentra trabajando la industria química el sector químico para alcanzar los Objetivos de Desarrollo Sostenible de la ONU para 2030 y los fijados por la UE en el marco Green Deal para alcanzar la neutralidad climática antes de 2050.

Uno de los principales rasgos de este sector y clave de su competitividad radica en su capacidad innovadora. De hecho, la industria química sigue liderando la inversión en I+D+i de toda la industria, área a la que destina 1.038 millones anuales (excluidas compras) y donde lidera también la contratación de investigadores del sector privado, ya que 1 de cada 5 son contratados por la industria química. Esta apuesta por la innovación se encuentra directamente ligada a la consecución de los objetivos de descarbonización y economía circular y, junto con la digitalización, se sitúa como vector indispensable para ofrecer, por un lado, soluciones sostenibles a otros sectores, y por otro, para mejorar los procesos propios y ser una industria todavía más eficiente, productiva y segura

Más concretamente, el informe presenta las innovaciones que está desarrollando las compañías del sector químico en cuatro ámbitos de actuación: Economía Circular; Transición Energética y Cambio Climático; Salud y Alimentación; y, Digitalización e Industria 4.0 (Smart Digital Solutions). A través de estas palancas ejes, la industria química reivindica su papel de líder en la carrera hacia la circularidad y descarbonización de la economía y del planeta.

Economía circular para generar valor añadido

La industria química juega un papel esencial en la mayoría de las tecnologías necesarias que posibilitan la circularización y aprovechamiento racional de recursos. El reciclado químico supone un gran paso hacia el ciclo de recuperación infinito frente a las limitaciones y degradación del reciclaje mecánico, si bien ambos sistemas son complementarios. El reciclado químico es capaz de transformar determinados residuos plásticos que bien por ser multicapa o por estar compuesto por múltiples componentes relacionados entre sí o por estar sucios o contaminados de otras sustancias, resulta inviable su reciclaje mecánico. El reciclado químico descompone quicamente el plástico o cualquier residuo en sus moléculas de origen con la ventaja de conservar intactas sus propiedades, dando la posibilidad de generar materiales de la misma calidad que la materia prima virgen.

Profundizando en las tecnologías de captura, almacenamiento y uso del CO2, estas tecnologías logran transformar un problema como el dióxido de carbono en un valioso recurso para generar moléculas muy valiosas como el metanol o distintos polímeros que sirven de base para la fabricación de espumas de poliuretano para colchones, zapatillas, medicamentos, disolventes, detergentes y cosméticos o u hormigón, entre otros usos. Las tecnologías de captura y almacenamiento del CO2 podrían contribuir a reducir hasta un 30% las emisiones de CO2 a nivel global.

Transición energética y cambio climático para alcanzar un planeta sin emisiones

En el ámbito de la transición energética, la química aporta materiales y aplicaciones que permiten incrementar la eficiencia y ahorro energético para avanzar hacia una economía descarbonizada. El desarrollo de tecnologías como la fotosíntesis artificial, baterías de alta eficiencia para el almacenamiento de energía, procesos para incrementar la eficiencia de las energías renovables o tecnologías para el desarrollo de la economía del hidrógeno verde son algunos ejemplos de innovaciones disruptivas en las que la química se encuentra trabajando actualmente.

La fotosíntesis artificial ya cuenta con una fuerte presencia en los laboratorios. Esta tecnología es en sí misma una nueva fuente de energía renovable y está inspirada en la imitación del proceso natural de las plantas, pero es entre 10 y 15 veces más eficiente que este. Es capaz de utilizar una fuente renovable e inagotable como la luz solar para generar energía de una forma limpia a partir del agua y el CO2 sin liberar emisiones contaminantes.

Otra de las innovaciones con mayor proyección en la economía del hidrógeno verde. A través de procesos químicos como la pirólisis de metano o la electrolisis, el hidrógeno verde podría llegar a representar entre el 10% y el 20% del consumo energético mundial y a reducir un 35% las emisiones de gases de efecto invernadero a nivel global.

En cuanto a las tecnologías para avanzar en la eficiencia de las energías renovables, la aportación de la química resulta fundamental. Los paneles tradicionales de silicio cristalino tienen una eficiencia limitada y, en ese sentido, las perovskitas barato y versátil, no basadas en silicio, sino en titanato de calcio que ya alcanzan una eficiencia del 25,5%. Pueden ser incorporadas en automóviles, construcción, ventanas, incluso en nuestra ropa con un grosor incluso inferior a una micra.

Respecto a las tecnologías del almacenamiento energético, las baterías de ion sodio, mucho más barato y abundante que el litio, con más ciclos de carga y 10 veces más rápidas y duraderas, las de grafeno, con una densidad de energía 1.000 veces superior o las baterías de flujo de vanadio-zinc cromo están trazando el futuro del almacenamiento de la energía.

Digitalización para una producción más sostenible e inteligente

La digitalización demanda de microcircuitos electrónicos, sistemas de comunicación, almacenamiento de datos ópticos y magnéticos, empaquetado avanzado e interconexión óptica, por citar solo algunas de sus tecnologías esenciales. Nada de esto sería posible sin los materiales y tecnologías que desarrolla el sector químico y que hacen posible el mundo digital en el que vivimos.

La implementación del Blockchain, la Inteligencia Artificial, el IoT, el gemelo digital y otras tecnologías digitales en la industria química aportan más transparencia a los procesos y permiten el seguimiento de las moléculas desde la producción y procesado hasta su uso, reciclado o reutilización. Esto revierte en una mayor optimización de los recursos y favorece la economía circular.

Entre las diferentes innovaciones de este eje destaca la impresión 4D, con la que la química también ha desarrollado técnicas y materiales para la denominada ‘impresión 4D’ que sucede cuando el objeto impreso en 3D adquiere la capacidad de transformarse en el tiempo. Los materiales convenientes para este proceso son los polímeros con memoria de forma, los elastómeros de cristal líquido y los hidrogeles.