Dióxido de carbono como materia prima para polímeros y combustibles

Las emisiones de dióxido de carbono (CO2), residuo de la quema de combustibles fósiles o biomasas, es ampliamente responsable por el efecto invernadero y, por ende, del cambio climático. La reducción en las emisiones de CO2 es, por consiguiente, una de las mayores prioridades de la agenda política internacional.

Este tema será ampliamente abordado en la conferencia mundial CO2 como Materia Prima para Agentes Químicos y Polímeros, que se celebrará los días 10 y 11 de octubre de 2012 en Alemania, y que buscará posicionar al dióxido de carbono como elemento de interés en la comunidad química de la tecnología del plástico.

Investigaciones recientes y esfuerzos en desarrollo en los últimos años han llevado al desarrollo de nuevas e innovadoras tecnologías de reciclaje de CO2 y a una visión de economía del CO2. El tema ha ingresado en las agendas de las compañías del sector químico y plástico, e incluso George Olah y Joseph Stiglitz, ganadores del premio Nobel, reconocieron al gas como el futuro combustible y como la materia prima de la industria química.

En los últimos tres años, el Departamento de Energía de Estados Unidos y el Ministerio Alemán de Investigación han invertido cerca de cien millones de euros (unos 126 millones de dólares) en investigación que lleve al uso efectivo del CO2. Estas investigaciones, según la organización del evento, han comenzado a rendir frutos.

Evonik, BASF y Bayer Material Science están trabajando en el desarrollo de polímeros de CO2. Siemens y BASF demostraron la primera aplicación en artículos del hogar, como compartimientos para refrigeradores y piezas de aspiradoras de alfombras, en la feria Achema, celebrada en Frankfurt, en junio de 2012.

De igual forma, las industrias automotriz y aérea están trabajando en el desarrollo de combustibles que no dependan del petróleo o biomasas, sino que sean derivados de fuentes solares, eólicas y de CO2.

Según Alessandra Quedrelli, de la Universidad Lyons, el CO2 es una de las materias primas más importantes para la industria química del futuro. De acuerdo con la especialista, los usos innovadores del CO2 podrían llevar a una reducción de 10% de los gases de efecto invernadero.

El principal polímero de CO2 es el polipropileno carbonatado PPC, desarrollado hace 40 años por Inoue. El PPC es 43% CO2 en masa, biodegradable, muestra estabilidad en altas temperaturas, elasticidad y transparencia, así como un efecto de memoria. Estas características abren un amplio rango de aplicaciones para PPC, incluyendo numerosos usos en películas y espumas para envases.

Empresas estadounidenses como Novomer y Empower Materials, así como la noruega Norner y la surcoreana SK Innovation son algunas de las firmas que están trabajando en el desarrollo y la producción de PPC.

Bayer Material Science exhibió en Achema bloques poliuretano hechos con polioles de CO2. El CO2 reemplaza parte del uso mineral del petróleo. La compañía espera comenzar el proceso de fabricación industrial de espumas para colchones y materiales aislantes para refrigeradores y edificios, en 2015.

Adicionalmente, muchos plásticos biobasados, como PLA y PHA, son muy frágiles y por ello tienen restricciones en sus aplicaciones y en los tipos de adhesivos que pueden usar. Existe una nueva opción, con la que pueden cubrir un mayor rango de características de materiales a través de la combinación de PPC con PLA o PHA. Esto permite que el material siga siendo biodegradable y translúcido, al tiempo que puede ser procesado en las líneas de transformación convencionales.

Los días 10 y 11 de octubre, el nova-Institute organizará la Conferencia en CO2, con una muestra comercial innovadora. El evento tendrá conferencias magistrales con aplicaciones específicas sobre los nuevos usos del CO2 en las industrias química y de plásticos.

Algunas compañías que participarán en el evento son  BASF, Bayer, Dechema, Evonik, Linde y Brain, de Alemania; LanzaTech, de Nueva Zelanda; DSM y ECN, de Holanda; Norner, de Noruega; SK Innovation, de Corea del Sur, y Empower Materiales y Novomer, de Estados Unidos. La organización espera más de 400 profesionales del sector.