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El CO2, de contaminante a preservador de alimentos

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Capturar el CO2 contaminante que emiten las torres de las centrales térmicas y convertirlo en 25 aplicaciones útiles para nuestra vida cotidiana, como la preservación de alimentos, parece arte de magia pero es pura realidad conseguida por investigadores españoles en los últimos cuatro años.

La colaboración académica y empresarial tiene un modelo de éxito en España en el proyecto CENIT SOST‐CO2, “Nuevas utilizaciones industriales sostenibles del CO2”, que, con 26 millones de euros de inversión publico-privada, ha obrado el milagro de transformar un gas contaminante en 25 aplicaciones comerciales.

SOST‐CO2 nació hace cuatro años con el apoyo del Programa CENIT del Centro público para el Desarrollo Tecnológico Industrial (CDTI) y 15 socios industriales, liderados por la empresa Carburos Metálicos, que han unido esfuerzos para compartir sus conocimientos en la búsqueda de nuevos usos sostenibles del CO2, en diversos campos de aplicación industrial, priorizando su uso a gran escala.

El proyecto, en el han colaborado 31 centros de investigación españoles, se ha traducido en la creación de 80 nuevos puestos de trabajo, el desarrollo de 25 productos comercializables, 9 patentes, la publicación de numerosos artículos en revistas de prestigio internacional y la generación de 40 nuevos proyectos de desarrollo tecnológico.

El proyecto se ha desarrollado alrededor de tres bloques que enmarcan distintas actividades relacionadas con todo el proceso que implica el uso de CO2: captura, transformación y utilización, y nueve actividades de investigación y desarrollo.

Esas actividades abarcan desde el desarrollo de materiales adsorbentes para la captura eficiente del CO2 en las fuentes de emisión y su posterior acondicionamiento, hasta la transformación del CO2 en otros compuesto, bien utilizándolo para el crecimiento de microalgas a partir de las cuales se pueden producir biocombustibles, o bien rompiendo la molécula para producción de productos químicos y farmacéuticos.

Además, se han desarrollado distintas aplicaciones industriales, desde las energías renovables a partir del CO2 (crecimiento de biomasa, generación de biocombustibles) hasta su aplicación en el tratamiento de aguas, en conservación de alimentos, generación de nuevos materiales y captura permanente de CO2 en algunos de ellos (como es el caso de la carbonatación de cenizas para producir cemento).

Todas las aplicaciones utilizan CO2 capturado, que ha dejado de dañar la atmósfera.

1. Una de las aplicaciones más utilizadas, ha destacado Vega, será el uso de CO2 para preservar alimentos: “inyectamos CO2 al envase y crea una atmósfera que mantiene el producto a salvo de bacterias, permitiendo su conservación durante mucho más tiempo que si estuviera al aire libre o sin nada”.

  • El CO2 ha mostrado ser un compuesto muy eficaz en cuanto a la preservación y envasado de alimentos, alargando la vida media de los mismos. El objetivo principal de esta actividad es investigar y desarrollar el uso del envasado de alimentos en atmósfera modificada empleando mezclas de gases con elevado contenido de CO2.
  •  Adquisición de nuevos conocimientos en el envasado de productos avícolas en atmósfera modificada enriquecida en CO2. En el envasado de productos avícolas en atmósfera modificada, se ha conseguido sustituir los materiales de envase de poliestireno expandido por materiales de PET (tereftalato de polietileno). Este cambio de material ha permitido introducir mezclas de gases con un elevado porcentaje de CO2, al tiempo que se ha podido reducir el volumen de la barqueta, con el consiguiente ahorro en materiales de envase. Además el hecho de introducir una concentración de CO2 más elevada permite mejorar la vida útil de los despieces de pollo, manteniendo su calidad microbiológica y sensorial.
  •  Estudio del control de insectos y ácaros en alimentos mediante el uso de atmósferas modificadas con elevada concentración de CO2. Las atmósferas modificadas con elevada concentración de CO2 son un método de control de plagas, para materias primas y alimentos procesados, seguros y respetuosos con el medio ambiente. Con el fin de reducir el tiempo de tratamiento y cumplir con las necesidades de la industria alimentaria, se ha estudiado la combinación de esta tecnología con aditivos alimentarios. La adición de bajos niveles de SO2 a atmósferas modificadas con elevado contenido de CO2 ha permitido alcanzar el 100% de mortalidad en tres plagas principales de los alimentos, Sitophilus oryzae (gorgojo del arroz), Plodia interpunctella (polilla de la harina) y Tribolium confusum (gorgojo de la harina), con una reducción del tiempo de tratamiento del 85-95% respecto a las atmosfera modificadas sin la adición del aditivo. Los resultados de esta investigación han dado lugar al envío de una patente a la Agencia Europea de Patentes: Process for erradication of insects and/ or mites at any stage of their development in an agricultural product (EP 2177117 A1).

 

  • Desarrollo de atmósferas modificadas con elevado nivel de CO2 para el envasado de productos susceptibles de desarrollo de microorganismos. Se ha desarrollado una nueva mezcla de gases para el envasado de atún fresco, con inclusión de oxígeno, que permite mantener el color rojo del atún por más tiempo que las mezclas tradicionales, sin O2. Se ha estudiado la viabilidad del uso de biopolímeros para el envasado de productos de bollería y carne fresca en atmósfera modificada y, se ha comprobado que el tipo de material empleado podría competir con los materiales de envase tradicionales, asegurando unas condiciones adecuadas para la conservación del producto.

2. Otra, por ejemplo, es el uso de este gas como sustitutivo del cloro en las piscinas, a través de una válvula que lo distribuye en       el agua contribuyendo a que las condiciones para nadar sean las adecuadas, y a que los nadadores no tengan que respirar cloro.

En este caso se trata de la utilización del  CO2 tanto en efluentes como en aguas destinadas al consumo, mejorando la eficiencia de su aprovechamiento.

3. En el caso de las energías renovables, los investigadores han hecho crecer plantas, como las algas, mediante la absorción de CO2, y posteriormente han usado las plantas resultantes de este proceso como combustible para producir biogas.

Nuevas metodologías de obtención de biocombustibles a partir de la biomasa generada por microorganismos fotosintéticos alimentados por CO2, así como la valorización del CO2 producido en los procesos de fermentación y en la producción del biogás. Para ello, (i) se ha llevado a cabo la hidrogenación de CO2 mediante procesos catalíticos de síntesis, (ii) se ha transformado el CO2 capturado mediante el uso de microalgas en productos de valor añadido y biogás y (iii) se han desarrollado procesos de extracción y purificación de biocombustibles empleando CO2 supercrítico (scCO2).

4. Aprovechamiento del CO2 en procesos de valorización de residuos, obtención de materiales avanzados y en procesos industriales de fabricación de polímeros

Uso del CO2 en el proceso de carbonatación de residuos industriales para su valorización o la captura permanente del CO2, la carbonatación de otros materiales para obtener materiales avanzados, así como el uso del scCO2 en procesos industriales en sustitución de otros gases más peligrosos o nocivos, como son los compuestos orgánicos volátiles. Por tanto, en esta actividad se une de nuevo la captura del CO2 con su valorización y aprovechamiento

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