¿Qué hacemos con el CO₂? Científicos proponen un cambio de paradigma en materia energética

A medida que el mundo avanza en su compromiso con la carbono neutralidad, una de las preguntas más importantes —y a veces más olvidadas— es qué hacemos realmente con el dióxido de carbono (CO₂) que ya se encuentra en circulación. ¿Lo tratamos solo como un residuo que hay que secuestrar? ¿O es posible pensar en él como un recurso estratégico para crear nuevas industrias, productos y oportunidades?

Desde el Proyecto Anillo RECONVERSIÓN, liderado por los profesores Roberto Canales y Elodie Blanco del Departamento de Ingeniería Química y Bioprocesos, de la Facultad de Ingeniería UC,  junto a investigadores de la misma casa de estudios y de la Universidad de Concepción, se impulsa una visión distinta: el CO₂ no es solo un problema para resolver, es una molécula crítica en muchos procesos biológicos, ya que sin CO₂ no hay vida. Su exceso en la atmósfera es una oportunidad para construir un futuro más sustentable, sobre todo cuando las fuentes de carbono se hacen cada vez más escasas producto de las medidas NET ZERO. Y para ello, se necesita un cambio de enfoque.

¿En qué estamos usando el CO₂?

Si alguna vez has bebido una gaseosa, ya sea una bebida azucarada o agua con gas, has consumido un líquido con CO₂ incorporado. Este gas también contribuye a conservar los alimentos mediante el uso de hielo seco o atmósferas modificadas, y participa en procesos como la descafeinización del café.

En el ámbito industrial, el CO₂ se emplea como gas inerte en soldaduras, en sistemas de extinción de incendios, en la inyección de pozos petroleros para mejorar su productividad, en la limpieza de superficies industriales con hielo seco, y en la expansión de materiales como espumas de poliuretano y plásticos.

La medicina también lo aprovecha en tratamientos dermatológicos, criogenia, anestesia y mantenimiento de equipos de laboratorio. Además, se utiliza para estimular el crecimiento de plantas en invernaderos, fabricar chalecos y balsas salvavidas, y en numerosos proyectos de investigación científica.

Pero, más allá de estos usos tradicionales, el CO₂ puede transformarse en un vector energético, es decir, convertirlo en un recurso útil. Sin embargo, este objetivo no está exento de debate, ya que los acuerdos actuales privilegian el uso de CO₂ biogénico —proveniente de fuentes naturales— y el proveniente de la captura directa del aire, descartando el uso del CO₂ generado en procesos industriales de postcombustión, que es precisamente el más abundante a nivel global.

¿Qué CO₂ estamos dispuestos a utilizar?

Existen distintas fuentes de CO₂. Por un lado, se encuentra el de origen biogénico, generado en procesos naturales como la fermentación del vino o la cerveza, y la producción de biogás, se considera más compatible con los estándares de sostenibilidad. Por otro lado, está el CO₂ de postcombustión, emitido por industrias como termoeléctricas, refinerías o cementeras, suele ser relegado debido a su origen fósil, pese a su enorme disponibilidad. 

“Existe una tendencia a privilegiar solo el CO₂ de ciertas fuentes, y muchas veces no se considera su potencial para ser reutilizado en nuevos productos, y eso nos limita hacia el futuro”, explica el profesor Roberto Canales y director del Proyecto Anillo RECONVERSIÓN.

Desde RECONVERSIÓN, los investigadores proponen una reflexión clave: no es posible avanzar en la transición energética sin pasar por procesos de captura de CO₂. Aunque sea una medida transitoria, resulta esencial para reducir la acumulación de gases de efecto invernadero en la atmósfera. Entonces, “¿por qué no aprovechar el CO₂ industrial de postcombustión que ya se está generando, en lugar de dejarlo escapar a la atmósfera?”, plantea la académica Elodie Blanco, directora alterna del Proyecto.

Capturar y valorizar este CO₂ directamente desde su fuente, puede ser más eficiente que optar por tecnologías costosas o aún inmaduras, mientras aún no se consolidan las estrategias de mitigación. Además, el CO₂ industrial es precisamente el que más contribuye al calentamiento global, por lo que aprovecharlo tiene un impacto directo en la mitigación climática.

“No considerar el CO₂ de postcombustión en los procesos de captura y valorización es, de cierta forma, no apalancar la solución del problema, ya que estimamos que será complicado modificar y/o reemplazar a toda la industria para que solo utilice fuentes limpias —como es el caso del CO₂ biogénico— en el corto plazo. Todas las fuentes renovables están en proceso de transición y todavía dependen de las industrias convencionales para funcionar”, afirma el académico Roberto Canales.

El potencial del CO₂ para nuevas fuentes energéticas

Una de las rutas más prometedoras para valorizar el CO₂ consiste en combinarlo con hidrógeno verde —área donde Chile posee ventajas naturales y estratégicas— para producir principalmente metanol o combustibles sintéticos. Este enfoque no solo contribuye a reducir emisiones, sino que también abre la puerta a nuevas cadenas de valor productivas para el país.

“La producción de metanol con CO₂ capturado y energía renovable permite sustituir procesos basados en gas natural, que hoy dependen de la importación. Podemos transformar una emisión en una oportunidad y avanzar hacia una industria química nacional con sello bajo en carbono”, asegura el profesor Canales.

Esta visión ya se está materializando. Ejemplo de ello es HIF Global, que en la región de Magallanes produce e-combustibles combinando energía eólica y CO₂. No obstante, como muchas otras iniciativas, aún depende principalmente del CO₂ biogénico o de la captura directa del aire (DAC).

“Esa tecnología tiene potencial, pero hoy es costosa y poco escalable. Además, la producción de CO₂ biogénico aún no está a la altura de los requerimientos, y existe el riesgo de volver a procesos poco sostenibles para obtenerlo. Mientras tanto, tenemos otras fuentes más accesibles que podemos empezar a aprovechar”, agrega Elodie Blanco.

La académica también enfatiza que es fundamental evaluar estratégicamente los lugares donde instalar sistemas DAC, ya que en zonas con baja concentración de emisiones su implementación puede ser más costosa que efectiva.

"Podemos transformar una emisión en una oportunidad y avanzar hacia una industria química nacional con sello bajo en carbono” - Roberto Canales, académico Facultad de Ingeniería UC.

¿Nos alcanzará el CO₂ disponible?

El creciente interés en los "e-combustibles" (combustibles sintéticos, neutros en carbono) y productos sintéticos, abre otra interrogante relevante: ¿habrá suficiente CO₂ “verde” disponible para cubrir la futura demanda global de metanol, fertilizantes o plásticos sostenibles?

“Si toda la industria se enfoca solo en usar CO₂ biogénico, nos vamos a encontrar con una barrera de volumen. Simplemente no va a ser suficiente para escalar estas soluciones a nivel global”, señala Canales. “Por eso es clave ampliar la mirada y considerar también al CO₂ de postcombustión como parte de la solución, al menos en el corto plazo, mientras se trabaja en la mejora de eficiencia de procesos de captura”.

Más que una elección binaria entre el CO₂ “bueno” y el “malo”, el proyecto RECONVERSIÓN propone avanzar hacia un enfoque equilibrado, realista y eficaz, que permita reducir emisiones en el corto plazo mientras se desarrollan tecnologías más limpias a futuro.

“El problema del CO₂ es consecuencia de nuestros comportamientos, y hacerlo parte de la solución está en nuestras manos”- Elodie Blanco, profesora Facultad de Ingeniería UC.

Fuentes de CO₂ inevitables

Durante el workshop "Captura y utilización de CO₂", realizado recientemente y organizado en el marco del proyecto RECONVERSIÓN, el profesor Roberto Canales destacó la relevancia que han adquirido las fuentes biogénicas y las emisiones inevitables de carbono. “La industria está fuertemente buscando CO₂ biogénico, pero también reconoce que hay procesos industriales que generan CO₂ de forma inevitable”, afirmó.

Ejemplo de ello son las industrias del cemento, la celulosa y la madera, que utilizan materias primas como la piedra caliza o los árboles, capaces de absorber CO₂ durante su ciclo de vida, pero que al procesarse liberan ese carbono a la atmósfera. Dado que actualmente no existen sustitutos para estos materiales, sus emisiones no pueden eliminarse completamente.

Así, la discusión sobre una Hoja de Ruta del CO₂ se ha centrado en cuatro conceptos esenciales:
    •    CO₂ biogénico, asociado a industrias con procesos de origen orgánico.
    •    CO₂ capturado del aire (DAC), una tecnología costosa pero necesaria para reducir la concentración atmosférica.
    •    CO₂ de postcombustión, que seguirá presente mientras no se reemplacen completamente las fuentes energéticas.
    •    CO₂ inevitable, generado por industrias sin materias primas sustitutas.

Aunque las fuentes inevitables de CO₂ son hoy limitadas, el desafío del dióxido de carbono sigue sin resolverse, y probablemente nuevos sectores se incorporen a este debate. Para el profesor Canales, Chile necesita una Hoja de Ruta del CO₂ que unifique criterios, promueva acuerdos y permita desarrollar soluciones reales y sostenibles.

“Es clave desarrollar soluciones climáticas reales, pero se requiere cambiar la narrativa, ampliar los horizontes y evaluar el panorama completo junto a todos los actores involucrados. Chile tiene todo para liderar en este ámbito: recursos, talento y capacidad científica. Pero necesitamos ampliar la conversación, conectar a la industria con la ciencia y abrirnos a nuevas formas de pensar el carbono”, expresa Roberto Canales.

Y como concluye la profesora Elodie Blanco: “El problema del CO₂ es consecuencia de nuestros comportamientos, y hacerlo parte de la solución está en nuestras manos”.