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Artículo del libro Cuadernos de Sostenibilidad nº 3. La búsqueda de alternativas a los combustibles fósiles

El papel de la química en la lucha contra el cambio climático

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Entrevista a Javier García, Presidente de la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC), Presidente de la Academia Joven de España, Catedrático Rafael del Pino en Ciencia y Sociedad y Catedrático de Química Inorgánica en la Universidad de Alicante. 

¿Qué papel puede jugar la química en la lucha contra el cambio climático?

El origen del cambio climático se encuentra en las emisiones de gases de efecto invernadero que producimos los seres humanos, entre ellos CO2 y metano. La química tiene la capacidad de encontrar alternativas que, por un lado, no generen tantos gases de efecto invernadero y, por otro, utilicen estos residuos, como CO2 o metano, para generar una nueva economía, convirtiendo así lo que hoy es un problema en materia prima.

El origen del cambio climático se encuentra en las emisiones de gases de efecto invernadero que producimos
El origen del cambio climático se encuentra en las emisiones de gases de efecto invernadero que producimos

En los últimos años hemos visto descubrimientos fascinantes en la química que permiten transformar, por ejemplo, el CO2 en combustibles simplemente con agua y luz solar, o transformar el CO2 en moléculas de alto valor añadido. Estos nuevos descubrimientos nos permiten soñar con una química circular en la que el CO2 se integre en ciclos que sean neutros desde el punto de vista del cambio climático.

¿En qué consiste la química circular y qué relación tiene con la economía circular?

Para hacer posible la economía circular, tenemos que ser capaces de recuperar y reutilizar todo aquello que producimos. Para que esto sea posible necesitamos una nueva química, nuevas formas de producir. La química circular consiste precisamente en eso, en un cambio de paradigma: pasar de una industria lineal que extrae recursos del planeta y los transforma en productos de alto valor añadido que luego vende, a una nueva química en la que la sostenibilidad está puesta al principio; una química en la que moléculas y procesos están pensados y diseñados de manera que todo lo que se produzca sea fácil de recuperar y reutilizar.

La química circular es una nueva forma de entender nuestra relación con el planeta, para que todo aquello que produzcamos esté diseñado para ser reutilizado
La química circular es una nueva forma de entender nuestra relación con el planeta, para que todo aquello que produzcamos esté diseñado para ser reutilizado

Por ejemplo, en general, hoy en día los plásticos no están pensados para ser reutilizados. En su estructura no hay ningún punto que nos permita descomponerlos para recuperar sus componentes y volver otra vez a producirlos. En los últimos años hemos visto avances realmente espectaculares en los que se diseña una nueva generación de plásticos que tienen en su estructura puntos de ruptura para que, una vez utilizados, se puedan desensamblar y recuperar indefinidamente. Hoy lo que hacemos es simplemente reciclar, dar nueva vida a productos que no han sido pensados para su reutilización.

La química circular, por lo tanto, es una nueva forma de entender nuestra relación con el planeta, una nueva forma de diseñar moléculas y procesos para que todo aquello que produzcamos esté diseñado para ser reutilizado.

Por lo tanto, no hay economía circular sin química circular, sin un diseño a escala molecular de todo lo que producimos para que su reutilización y recuperación sea lo más sencilla posible. Esa es la prioridad: que estén diseñados y pensados desde el principio para la sostenibilidad. Esto implica un cambio de paradigma, una nueva forma de pensar y de enseñar la química. De esa forma haremos posible el sueño de convertir la industria de la transformación en la industria de la reutilización.

¿Crees que las industrias y las empresas entienden este nuevo paradigma?

Seguir produciendo como lo estamos haciendo hasta ahora no es una alternativa. Una producción que no está pensada para la reutilización nos lleva a la situación actual, en la que no solo sufrimos el cambio climático sino también un verdadero tsunami de plásticos de un sólo uso. Para las empresas, cambiar hacia un modelo circular no es sólo rentable sino inexcusable porque, a largo plazo, las materias primas y las consecuencias de seguir produciendo de manera lineal van a hacer que todo el sistema sea insostenible.

Para las empresas, cambiar hacia un modelo circular no solo es rentable sino inexcusable

La regulación puede contribuir a que se produzca esta transición Por ejemplo, la prohibición de la comercialización de plásticos de un solo uso en los países de la Unión Europea está obligando a las empresas a innovar. La industria química española es precisamente el sector industrial que más invierte en innovación. Genera, además, 700 mil puestos de trabajo directos e indirectos, con un sueldo medio de 38 mil euros y con un 93% de contratos indefinidos. Donde existe más reticencia es a la hora de realizar inversiones en CAPEX para reconvertir las plantas y los procesos para poder producir de una manera diferente. Esto se debe fundamentalmente a los tipos de interés altos y a la incertidumbre sobre el mercado.

La rentabilidad se puede pensar desde dos puntos de vista. A corto plazo, esto es, seguir produciendo pensando en los márgenes de los próximos años. O considerar la sostenibilidad del negocio, la relación con los consumidores y con el planeta a largo plazo.

Aquellas empresas que inviertan en sostenibilidad van a ser más rentables porque van a tener un mercado más amplio de consumidores, que cada vez son más conscientes. Estamos viendo cómo el público en general, y en particular los jóvenes, están exigiendo que estos cambios se pongan en marcha lo antes posible. Sin embargo, la urgencia no está sobre la mesa de forma suficientemente clara.

Usted preside la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC). ¿Cuáles son las principales líneas de investigación en las que se está trabajando relacionados con la lucha contra el cambio climático?

La IUPAC financia actualmente más de 180 proyectos internacionales en todas las ramas de la química, algunas de ellas muy centradas en cambio climático y sostenibilidad. Me gustaría destacar un proyecto enorme que estamos llevando a cabo con otras organizaciones internacionales sobre un problema del que se oye poco pero que es muy importante: los residuos electrónicos o e-waste, como se conoce en inglés.

El e-waste es un enorme problema porque estamos generando muchos residuos debido a nuestro uso y abuso de los componentes electrónicos
El e-waste es un enorme problema porque estamos generando muchos residuos debido a nuestro uso y abuso de los componentes electrónicos

El e-waste es un enorme problema porque estamos generando muchos residuos debido a nuestro uso y abuso de los componentes electrónicos. A diferencia de otros productos, los componentes electrónicos tienen una enorme complejidad, y son prácticamente irreciclables. Tienen muchos elementos químicos, algunos de ellos muy escasos, y no se diseñan para su reciclaje, lo que genera un grave problema.

En cuanto al cambio climático, lo estamos abordando desde muchos puntos de vista. Primero, a nivel educativo. La IUPAC genera muchos recursos educativos, más allá de la nomenclatura química y de la tabla periódica. Actualmente tenemos en marcha un gran proyecto sobre pensamiento sistémico para relacionar los conceptos químicos con su impacto sobre el medioambiente y el papel de los humanos en el cambio climático. Queremos incorporar la sostenibilidad en la enseñanza de la química desde el principio para que la nueva generación de profesionales químicos sean conscientes y tengan los conocimientos y habilidades necesarios para desarrollar la química circular de la que he hablado anteriormente.

Además, financiamos numerosos proyectos de investigación. Entre los resultados más interesantes quiero destacar aquellos relacionados con la transformación de CO2 en moléculas de alto valor añadido, de fotoconversión de CO2 (convertir CO2 directamente con luz solar, bien sea fotovoltaica o termosolar) y de electroconversión de CO2. Además, y gracias al uso del hidrógeno verde, vamos a tener la posibilidad de hidrogenar CO2 y convertirlo en todo tipo de combustibles limpios que no requieran fuentes fósiles.

El los próximos años veremos productos químicos cuya fabricación ha sido diseñada, al menos en parte, por los ordenadores
El los próximos años veremos productos químicos cuya fabricación ha sido diseñada, al menos en parte, por los ordenadores

Otro gran proyecto en el que estamos trabajando es generar una nueva nomenclatura química, no para los humanos sino para las máquinas, con el objetivo de que la inteligencia artificial, el aprendizaje máquina, sea una realidad en la química. Para ello, los ordenadores deben ser capaces de reconocer las moléculas que describimos en los millones de artículos científicos que hay disponibles. El problema es que no lo entienden porque la nomenclatura química ha sido pensada para los humanos, no para los ordenadores. Para ello, hemos creado un lenguaje nuevo llamado International Chemical Identifier, InChI, un código especialmente diseñado para las máquinas, de manera que la inteligencia artificial sea una realidad en la química y nos ayude a acelerar el descubrimiento científico, especialmente en el campo de la sostenibilidad.

Me gustaría destacar un trabajo muy reciente, publicado este año en la revista Nature, en el que, utilizando inteligencia artificial, las máquinas han identificado rutas sintéticas para transformar residuos de la industria química en compuestos farmacéuticos de enorme valor añadido. Estas rutas sintéticas son tan eficaces que los autores de esta investigación están probándolas a escala pre-comercial. Muy probablemente, en los próximos años, veremos productos químicos cuya fabricación ha sido diseñada, al menos en parte, por los ordenadores.

Al igual que durante la pandemia se acortaron los plazos y se pusieron todos los recursos necesarios, el cambio climático también tiene ese componente de urgencia.
Al igual que durante la pandemia se acortaron los plazos y se pusieron todos los recursos necesarios, el cambio climático también tiene ese componente de urgencia.

La inteligencia artificial también va a tener un papel fundamental en el descubrimiento científico. También en química. Para ello tenemos que crear, no solo un nuevo lenguaje específico para máquinas, sino también estándares a la hora de gestionar, comunicar y compartir información digital química.

Desde la Presidencia de la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada puedo influir en la agenda de la química mundial, mediante grandes acuerdos con organizaciones internacionales y con la capacidad de financiación que tiene la IUPAC.

¿Qué pasos habría que dar para acabar con el cambio climático?

En primer lugar, hay que poner plazos. La urgencia debe ser un elemento fundamental a la hora de tomar decisiones. No tenemos tiempo que perder.

Al igual que durante la pandemia se acortaron los plazos y se pusieron todos los recursos necesarios, el cambio climático también tiene ese componente de urgencia.

En segundo lugar, hay que poner a todos los actores en la misma mesa. Debemos conseguir que las soluciones que tienen los científicos lleguen a aquellos actores que tienen que implementarlas, como el sector químico o el energético, así como a aquellos actores que tienen que financiarlas, los bancos, y a aquellos que tienen que regularlas, los políticos. Esto no está ocurriendo actualmente.

En tercer lugar, la ciencia nos va a dar las soluciones, pero no nos va a solucionar los problemas. Para que esas soluciones acaben con el problema del cambio climático hace falta voluntad política, no sólo de nuestros dirigentes sino de todos nosotros, los ciudadanos y consumidores. No hay que esperar a que la ciencia nos resuelva los problemas, sino que los problemas los debemos resolver entre todos.

La ciencia nos va a dar las soluciones, pero no nos va a solucionar los problemas
La ciencia nos va a dar las soluciones, pero no nos va a solucionar los problemas

En cuarto lugar, y quizás lo más difícil de conseguir, es que haya una auténtica cooperación internacional en la lucha contra el cambio climático. En esto soy más pesimista. Los países que tienen la capacidad financiera y las tecnologías para descarbonizar nuestra economía tienen que compartir recursos con los países que no disponen de ellos ya que necesitan estos recursos para acabar con el cambio climático. Es un tema de justicia climática pero también de inteligencia. Nos conviene a todos adoptar las tecnologías para producir energía de manera más sostenible y ahí tiene que haber financiación. Se tienen que compartir las tecnologías y las mejores prácticas, en interés de todos.

Sin cooperación internacional no hay esperanza. Por un lado es un ejercicio de solidaridad y generosidad de los que tienen los medios para los que no lo tienen, y por otro lado, hacen falta compromisos vinculantes y con plazos bien definidos. Y, por supuesto, hay que poner un precio a la externalidad. El coste medioambiental que tienen las emisiones de CO2 debe repercutirse en el precio de los productos y por supuesto no subvencionar las tecnologías contaminantes.

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