El océano es el mayor sumidero de carbono de la Tierra, ya que absorbe aproximadamente el 25 % del CO₂ liberado por las actividades humanas. Sin embargo, esta absorción contribuye a la acidificación oceánica y conlleva el riesgo de desestabilizar los ecosistemas marinos. Aprovechar este recurso de carbono representa una alternativa sostenible a los combustibles fósiles para la producción de productos químicos y materiales importantes, como los plásticos.

En Nature Catalysis se ha reportado un sistema capaz de capturar dióxido de carbono (CO₂) del agua de mar y convertirlo en precursores de plásticos biodegradables. Los hallazgos sugieren una vía potencialmente sostenible para la producción de productos químicos industriales.

Chuan Xia y sus colegas desarrollaron un sistema de dos etapas que captura CO₂ del agua de mar natural con una eficiencia superior al 70 % y un bajo consumo energético (alrededor de 3 kilovatios-hora por kilogramo de CO₂), operando de manera continua durante 536 horas. Se determinó que el costo de captura de carbono es competitivo frente a las tecnologías actuales, con un valor de 229,9 dólares estadounidenses por tonelada de CO₂.

En primer lugar, el CO₂ se convirtió en ácido fórmico de alta pureza mediante un electrocatalizador. Posteriormente, este fue transformado por bacterias modificadas genéticamente, Vibrio natriegens, en ácido succínico, el material de partida necesario para la síntesis de poli(succinato de butileno), un polímero termoplástico biodegradable. Los investigadores lograron niveles de producción de hasta 1,37 gramos por litro en fermentadores a mayor escala.

El sistema también podría utilizarse para producir numerosos otros productos químicos a partir del CO₂ —con posibles aplicaciones en productos como combustibles, fármacos y alimentos— mediante una mayor ingeniería de los catalizadores empleados en cada etapa (el electrodo y el microorganismo), según señalan los autores. Aunque el sistema demuestra escalabilidad y estabilidad, se requiere una optimización adicional para mejorar los rendimientos y su integración en procesos industriales.

Información tomada de noticias de la sección de “Engineering” en Tech Xplore.