La vida en La Tierra está basada en el ciclo del Carbono, de ahí que la propia química relacionada con ese material se denomina química orgánica, e involucra a todos aquellos elementos que contienen enlaces con átomos de carbono. Por tanto, los hidrocarburos, que contienen enlaces C-H entran de lleno en los procesos que han desarrollado la vida en nuestro planeta. La economía circular, de la que tanto se habla ahora, es un concepto que lleva aplicando la Naturaleza desde sus comienzos. Se basa en que todos los materiales que están involucrados en la vida de organismos y seres vivos se utilizan continuamente de tal forma que no se generan residuos.
La energía que se utiliza en la Naturaleza se basa también en el uso de ese ciclo de Carbono, con la salvedad de que los usos e intercambios energéticos sufren pérdidas debidas a las irreversibilidades, y es necesario un aporte continuo que mantenga el equilibrio en esa circularización. En el ciclo natural, el carbono atmosférico (CO2) se convierte por las plantas en nutrientes (basados en moléculas orgánicas, C-H), que luego utilizamos los organismos vivos como energía, generando de nuevo CO2 para cerrar el ciclo. La energía solar es la que aporta esa energía que se pierde en todas las irreversibilidades del sistema para mantener ese ciclo, y el oxígeno es el portador del carbono hacia los centros de fotosíntesis, mientras que el hidrógeno es el elemento fundamental para formar el vector energético que usan los seres vivos para obtener energía.
Los combustibles fósiles no son otra cosa que la acumulación de esas moléculas que forman parte del ciclo de C o energético vital, que se han ido almacenando desde que existe la vida en La Tierra, y que en función de su grado deshidrogenación a altas presiones y temperaturas debidas a su situación geológica, ha pasado de la forma gaseoso (gas natural), a la sólida (carbón), pasando por la líquida (petróleo).
La Naturaleza circulariza los hidrocarburos, pero el hombre aún no lo ha conseguido. ¿Logrará la Humanidad emular a la Naturaleza? Esta pregunta se puede aplicar al mundo de la energía, como en el resto de las actividades humanas, en las que se busca alcanzar el desarrollo de esa economía circular.
En ese sentido, conceptos como el “Power-to-X” (gas, líquido, sólido) buscan emular ese comportamiento, en el que las tecnologías químicas asociadas al uso de combustibles gaseosos, líquidos o sólidos se comportarían de la misma manera. El hidrógeno (que supone el 95% de la materia del Universo, y el 10% de la que compone los seres vivos) sería el portador de la energía, elemento fundamental de los vectores energéticos. El carbono asociado a ese hidrógeno, en su uso formaría CO2, ó C libre, que se captaría y llevaría (puede que incluso pro la propia atmósfera) a los centros de recarga de ese C con nuevos hidrógenos, con energía procedente del Sol, fuente primaria que proporciona su irradiación fotónica para las fuentes fotovoltaicas o tecnologías térmicas, y la eólica a través del calentamiento generado en la superficie terrestre.
Se están desarrollando actualmente las tecnologías necesarias para emular ese ciclo natural (electrólisis, descomposición de metano, captura de CO2 de los humos de combustión o directa del aire, fuentes renovables, máquinas térmicas, pilas de combustible, etc..). Como en cualquier ciclo, es necesario desarrollar todas las etapas para no crear cuellos de botella para que en algunas décadas se pueda afirmar: Sí, lo hemos logrado, se han integrado los hidrocarburos y la energía en la economía circular.
La siguiente pregunta será: ¿Habremos llegado a tiempo?…… pero eso será otra historia.
Alberto Abánades Velasco es Catedrático de Termotecnia en el departamento de Ingeniería Energética de la E.T.S.I. Industriales de la UPM. Su actividad investigadora se centra en la búsqueda de soluciones de decarbonización del sistema energético.
