"I+D Sigma comenzó hace dos años como parte del Proyecto Innpacto 2010"
Entrevista a César Raposo y Álvaro Peralta, científicos del proyecto I+D SIGMA
El Centro de Láseres Pulsados (CLPU), el Servicio General de Espectrometría de Masas de Nucleus de la Universidad de Salamanca y la empresa Iberdrola Ingeniería han diseñado un dispositivo capaz de eliminar las emisiones de gases contaminantes de las industrias a la atmósfera, principalmente CO2. Los investigadores han presentado una patente nacional de un primer prototipo, que es el resultado del proyecto I+D SIGMA: Investigación y Desarrollo de sistemas avanzados para separación de gases atmosféricos por ionización y magnetismo. César Raposo, científico de Nucleus, y Álvaro Peralta, de CLPU, explican el desarrollo del proyecto y su aplicabilidad.
Para empezar, ¿podrían explicar en qué consiste el proyecto I+D SIGMA y cuáles son los resultados obtenidos?
Álvaro Peralta (AP): El proyecto SIGMA pretende abordar la reducción significativa de las emisiones a la atmósfera de gases contaminantes como el CO2 por parte de instalaciones industriales como puede ser, por ejemplo, una central térmica. Lo novedoso radica en la unión de una primera fase de fotoionización y una segunda de espectrometría de masas.
César Raposo (CR): Hasta nuestro conocimiento dicha aproximación no había sido estudiada con anterioridad, por lo que en un principio prever la eficiencia del proyecto era muy difícil. Lo que hemos conseguido en este primer estadio es construir un prototipo en cuyo interior se produce la ionización de la mezcla de gases mediante el empleo de un láser pulsado ultraintenso, y a continuación el transporte de las moléculas ionizadas a un espacio determinado donde nuevamente son neutralizadas.
¿Cómo surgió la relación entre el CLPU, la Universidad de Salamanca e Iberdrola?
CR: La relación entre las tres entidades surge a través de la Cátedra Iberdrola de la Universidad de Salamanca. En nuestro caso, Iberdrola presenta a la Cátedra una solicitud de expertos para la realización del proyecto tal y como lo hemos definido, y es la propia Cátedra la que propone al personal del Centro de Láseres Pulsados (CLPU) para la fase de fotoionización, y al Servicio General de Espectrometría de Masas de la plataforma Núcleus de la entidad académica para la parte de espectrometría. Tras una reunión inicial en la que se valoró la viabilidad del proyecto se acordó iniciar una primera fase de estudio, fruto de la cual es el prototipo que presentamos.
El dispositivo desarrollado elimina las emisiones de CO2 de las industrias, motivo por el cual ha sido catalogado como ‘revolucionario en el mundo entero’. ¿Qué hace diferente este proyecto de otros ya existentes?
AP: La diferencia fundamental entre este dispositivo y otros ya existentes es la combinación de tecnología láser junto a técnicas de espectrometría de masas para un objetivo industrial, es decir, para un objetivo a gran escala. De una forma simple, podemos decir que estamos intentado aplicar técnicas habituales de los laboratorios a un problema de una escala mucho mayor. También es muy novedoso el uso de láseres ultraintensos, ya que se trata de una tecnología relativamente reciente.
Dispositivo de eliminación de emisiones de CO2.
¿Está preparado para poderse implantar o necesita de una fase de prueba?
CR: Es todavía necesaria una fase de prueba. Aunque el sistema a pequeña escala produce ionización y los iones son efectivamente transportados hacia la zona de los electrodos, es necesario comprobar que a escalas más elevadas el sistema funciona correctamente.
La eliminación del CO2 se divide en dos partes. La primera es la ‘fotoionización’, una ionización por láser que ha sido abordada principalmente por el científico del CLPU Álvaro Peralta. ¿Cómo funciona este proceso?
AP: Toda la materia que nos rodea está compuesta por átomos, que a su vez están compuestos por un número idéntico de protones (cargas positivas) y electrones (cargas negativas). Mediante la fotoionización conseguimos arrancar uno o varios electrones, quedando el átomo o la molécula con una carga neta positiva. Esto es necesario para poder aplicar la segunda fase del proceso, la espectrometría de masas. Se ha escogido la fotoionización por láser ultraintenso principalmente para optimizar la eficiencia del proceso y porque si fuera necesario la ionización láser puede ser potencialmente selectiva.
Por lo que respecta a la segunda parte, la separación, se logra mediante la espectrometría de masas. César Raposo afirma que este proceso supone un gran reto, ¿por qué?
CR: Porque apenas existe un precedente en el empleo de la espectrometría de masas para llevar a cabo separaciones de materia a niveles superiores a los microscópicos y en cualquier caso siempre se han llevado a cabo en vacío. En este caso las condiciones del sistema requieren trabajar con una presión próxima a la atmosférica, lo que restringe en gran medida la capacidad de control de las trayectorias de los iones. Iniciar un proyecto con una visión industrial sin apenas antecedentes siempre supone un gran reto.
Las emisiones de CO2 causan graves problemas al medio ambiente, como el gas de efecto invernadero. Además, la apuesta por el ahorro energético es un factor muy valorado por las empresas. ¿Fueron éstas las razones que les motivó a desarrollar este proyecto?
AP: A pesar de todas las medidas que se han tomado a nivel mundial para controlar las emisiones de dióxido de carbono a la atmósfera, no se ha conseguido detener su aumento, aunque sí se ha ralentizado. Es por tanto evidente que se han de realizar más esfuerzos para evitar que se sigan acumulando gases de efecto invernadero en la atmósfera y en ese sentido un sistema que permita capturar estos gases y evitar su vertido a la atmósfera marcaría un hito en la solución del problema.
En referencia a su aplicación ¿para qué industrias es más recomendable este dispositivo? ¿Qué sectores creen que serán los más interesados en implantarlo?
CR: Es de esperar que cuanto menor sea para una empresa el coste de vertido de gases de efecto invernadero, menor será su interés por aceptar el coste de una nueva instalación en su empresa.
AP: Ahora bien, en principio cualquier industria que emita gases potencialmente contaminantes y quiera controlar estas emisiones puede estar interesada en implantar este dispositivo.
¿Qué requisitos en cuanto a instalaciones deben cumplir las empresas que quieran implantarlo?
AP: Es importante mencionar que este dispositivo se instalaría directamente en las chimeneas de las fábricas sin tener ningún impacto por tanto en los ciclos de producción. En principio, por lo tanto, no existen requisitos relevantes para su posible instalación.
CR: No obstante, es pronto para afirmar nada ya que los requisitos finales dependerán de las necesidades que vayan surgiendo durante los ensayos de escalado.
La implantación del dispositivo supone una gran inversión para las empresas. ¿Creen que un momento de dificultad económica las empresas apostarán por este desarrollo?
CR: Dependerá en gran medida de los balances económicos de las propias empresas. Lo que es indudable es que una inversión que acarrea reducción futura de costes siempre acaba por ser rentable.
AP: Lo que para una es caro para otra puede ser barato. Eso dejando aparte el beneficio para el medio ambiente.
Hasta el momento, ¿ha mostradointerés algún sector industrial o bien el propio Ministerio de Industria?
CR: Por el momento sólo Iberdrola ha manifestado interés en un sistema que ella misma ha impulsado; además del MINECO a través de la financiación que ha prestado al proyecto. Es pronto para esperar que otras entidades muestren interés.
AP: Hay que tener en cuenta que la patente se ha logrado hace poco, por lo que hasta antes de ayer los datos eran confidenciales. A partir de ahora, y a medida que avancemos en el escalado del prototipo de laboratorio es de esperar que el sector industrial se interese más por el proyecto.
Para finalizar, ¿qué esperan de este dispositivo, prevén una aplicación a gran escala?
CP: Si el sistema pasa las pruebas de escalado con una rentabilidad razonable, sería lógico pensar que el sistema sería adoptado con relativa facilidad por las empresas productoras de CO2, ya que solucionaría una parte importante de los problemas de contaminación de dichas empresas. Contar con una tecnología eficiente para la captura del mismo permitiría también adoptar a las administraciones implicadas medidas para incentivar la reducción de vertidos de dióxido de carbono a la atmósfera.
