José Matías Garrido y Alejandro Karelovic, investigadores del Proyecto Anillo Reconversión, abordan cómo se conectan la captura de dióxido de carbono, el desarrollo de materiales y su transformación en productos de mayor valor, como el metanol.
El dióxido de carbono (CO₂) es uno de los principales gases asociados al calentamiento global y sus emisiones están vinculadas a distintas actividades productivas, como la industria, el transporte, la generación de energía y la construcción. Frente a este escenario, el Proyecto Anillo Reconversión investiga alternativas que permitan no solo capturar CO₂, sino también transformarlo en productos de mayor valor agregado.
Desde la Universidad de Concepción, los investigadores José Matías Garrido y Alejandro Karelovic trabajan en líneas complementarias dentro del proyecto. Mientras Garrido se enfoca en el desarrollo de materiales y solventes para la captura de CO₂, Karelovic aborda su transformación hacia moléculas de interés, como el metanol.
Para ambos investigadores, el desafío no termina en capturar el dióxido de carbono. Una de las preguntas centrales es qué hacer con ese CO₂ una vez capturado y cómo integrarlo en nuevas rutas de transformación química.
De la captura a la valorización
José Matías Garrido, investigador principal del Proyecto Anillo Reconversión, explica que una de las líneas centrales de su trabajo apunta a desarrollar materiales capaces de capturar dióxido de carbono. En particular, su investigación se ha enfocado en los solventes eutécticos profundos, también conocidos como DES.
“Los solventes eutécticos son mezclas de dos, tres o más compuestos que, al combinarse, generan una mezcla líquida y estable que puede ser utilizada para procesos de captura”, señala Garrido.
Una de las características relevantes de estos solventes es que pueden ser diseñados de acuerdo con las propiedades que se buscan. En este caso, el objetivo es generar sistemas con mayor afinidad por el CO₂ y que permitan avanzar hacia procesos alineados con criterios de sostenibilidad.
“Lo interesante de estos solventes es que pueden ser manipulables. Se pueden diseñar a medida para que sean mucho más afines al dióxido de carbono”, agrega.
Sin embargo, capturar CO₂ es solo una parte del proceso. Para que ese dióxido de carbono pueda ser utilizado posteriormente, también debe ser liberado desde el sistema de captura de manera eficiente.
“Cuando se diseñó el proyecto, pensamos qué hacemos con ese dióxido de carbono que capturamos. Siempre hemos conversado con Alejandro cómo tienen que ser los solventes para ocupar la mínima energía posible, de modo que el CO₂ pueda liberarse y quedar disponible para la línea de conversión”, explica Garrido.
Transformar CO₂ en metanol
Una vez que el CO₂ queda disponible, la línea liderada por Alejandro Karelovic estudia su transformación mediante reacción con hidrógeno renovable. El foco principal está puesto en la producción de metanol, una molécula que puede ser utilizada como materia prima para producir distintos compuestos y que también tiene potencial aplicación como combustible.
“Trabajo en la línea de transformación del dióxido de carbono en moléculas de mayor valor, como el metanol. Esta conversión es interesante porque el metanol puede ser usado como materia prima para producir distintos componentes y también como combustible”, explica Karelovic.
Para lograr esta transformación, el desarrollo de catalizadores es clave. Estos materiales permiten orientar la reacción en la dirección deseada y buscar condiciones de operación más favorables.
“En el proyecto investigamos cómo realizar esta reacción de una manera más sustentable, a menor temperatura o en condiciones más suaves de operación. Para eso diseñamos catalizadores, que son la clave de este proceso”, señala.
Según Karelovic, la línea de investigación busca producir metanol en condiciones favorables, considerando aspectos como baja temperatura, baja presión y alta selectividad hacia este producto.
Una oportunidad para generar capacidades en Chile
Además del desarrollo científico específico, los investigadores destacan que Reconversión también busca contribuir a la formación de capacidades en un área que está adquiriendo creciente relevancia a nivel internacional.
Para Karelovic, Chile no debería quedar al margen de estas discusiones, especialmente considerando que el país cuenta con fuentes de generación de CO₂ y, al mismo tiempo, con proyecciones importantes en torno al hidrógeno renovable.
“La importancia del proyecto también la veo en generar capacidades de capital humano que investigue y desarrolle tecnología en esta área. Es algo que se está abordando en distintos países, y Chile también tiene que participar”, afirma.
En esa línea, agrega que la posibilidad de vincular captura de CO₂ e hidrógeno renovable abre una ruta de investigación especialmente relevante para el país.
“Tenemos fuentes de generación de dióxido de carbono y vamos a tener hidrógeno renovable. Si contamos con esa ventaja, podríamos ocuparlo para generar productos de mayor valor”, plantea Karelovic.
Del residuo a una posible materia prima
Uno de los ejes de Reconversión es cambiar la forma en que se aborda el CO₂: dejar de verlo únicamente como una emisión o un residuo, y explorar su uso como intermediario para obtener nuevos productos.
“Tenemos que buscar formas de mitigar. La idea es que ese dióxido de carbono que se está emitiendo pueda capturarse y utilizarse para obtener algún producto que no sea un desecho, sino un intermediario para otros subproductos”, sostiene Garrido.
Desde esa perspectiva, el proyecto busca aportar conocimiento para avanzar hacia procesos donde el carbono capturado pueda volver a incorporarse en rutas productivas, en lugar de seguir acumulándose en la atmósfera.
Karelovic añade que una de las contribuciones del proyecto podría estar en visibilizar esta línea de investigación tanto en la academia como en la industria nacional.
“Ojalá el proyecto ayude a que las empresas vean que la captura del dióxido de carbono y su valorización es algo que se puede hacer, que existe tecnología y que se puede mejorar”, señala.
De esta forma, el Proyecto Anillo Reconversión aborda un desafío científico y tecnológico de alta relevancia: estudiar cómo capturar dióxido de carbono, liberarlo de manera eficiente y transformarlo en productos químicos de valor, fortaleciendo al mismo tiempo capacidades de investigación para Chile.