El proyecto de investigación Forest CUMP de VTT y la Universidad LUT investigó cómo capturar el dióxido de carbono biogénico procedente de la industria forestal y la incineración de residuos y convertirlo en productos de alto valor añadido, como el polipropileno y el polietileno. Son materias primas de los tipos de plásticos más comunes en la vida cotidiana, y su producción depende sobre todo de materias primas fósiles.

«Hemos investigado, mediante actividades piloto y modelización, cómo puede adaptarse la cadena de recuperación del dióxido de carbono biogénico a las plantas petroquímicas existentes y a la producción de plásticos básicos clave. Para sustituir de forma rápida y significativa las materias primas fósiles por otras renovables, es necesario adaptar las tecnologías a las instalaciones de producción existentes en la actualidad», afirma Juha Lehtonen, profesor de investigación del VTT. 

Por ejemplo, el equipo utilizado para separar los hidrocarburos es una inversión costosa a largo plazo. Por tanto, tiene sentido adaptar los procesos de materias primas renovables a los equipos industriales disponibles en la actualidad.

«Nuestra investigación demostró que el proceso Fischer-Tropsch a baja temperatura es una alternativa técnica y económicamente prometedora para la producción de polímeros renovables como el polietileno y el polipropileno. Podemos utilizar la nafta Fischer-Tropsch directamente en los procesos petroquímicos existentes como materia prima para los plásticos mencionados sin grandes inversiones adicionales en las unidades petroquímicas actuales (por ejemplo, procesos de destilación y separación o craqueador de vapor). Producir los hidrocarburos necesarios mediante rutas de proceso alternativas, como el metanol o el proceso Fischer-Tropsch de alta temperatura, exigiría costosas inversiones en instalaciones de producción», explica Lehtonen. 

Finlandia cuenta con importantes reservas de dióxido de carbono biogénico que pueden utilizarse para sustituir las materias primas de carbono de origen fósil. El potencial de Finlandia se basa en grandes fuentes individuales de dióxido de carbono biogénico relativamente fáciles de explotar, como las instalaciones de producción de la industria forestal. Este tipo de fuentes renovables de dióxido de carbono rara vez se encuentran en Europa fuera de los países nórdicos.

«La captura de dióxido de carbono procedente de la madera ofrece a Finlandia una importante oportunidad de crear nuevas cadenas de valor industrial y, al mismo tiempo, reducir el uso de materias primas fósiles. El trabajo experimental y el pilotaje realizados en el marco del proyecto Forest CUMP aportan información valiosa sobre el potencial del dióxido de carbono como materia prima para plásticos», afirma Kaija Pehu-Lehtonen, director de proyecto de la iniciativa de captura de carbono del Grupo Metsä.

Además de un suministro estable, a gran escala y durante todo el año de dióxido de carbono de origen biológico, la infraestructura energética y de hidrógeno de Finlandia está bien posicionada para apoyar el creciente uso de fuentes de energía renovables y de hidrógeno. A medida que nos alejemos de los productos de hidrocarburos fósiles, uno de los principales retos será garantizar un suministro adecuado de hidrógeno ecológico. De cara al futuro, la infraestructura energética de Finlandia ofrece un buen potencial para la producción de hidrógeno verde a gran escala mediante electrólisis del agua utilizando energías renovables. 

Según las investigaciones de VTT, para convertir 10 millones de toneladas (Mt) de dióxido de carbono biogénico en productos renovables se necesitan aproximadamente 60 TWh de electricidad renovable (mientras que el consumo anual de electricidad de Finlandia ronda los 85 TWh). Por ejemplo, procesando 10 Mt de dióxido de carbono y 1 Mt de hidrógeno se obtendrían aproximadamente 3 Mt de gasóleo, lo que equivale al consumo anual total de Finlandia. Finlandia cuenta con unas 30 Mt/a de grandes fuentes de CO₂ de origen biológico (más de 0,1 Mt/a cada una), lo que significa que el país ya dispone de las materias primas y la infraestructura necesarias para la producción a escala industrial.

En lugar de centrarse en los combustibles, el proyecto Forest CUMP exploró la posibilidad de capturar dióxido de carbono de origen biológico en productos poliméricos de larga duración. 

El proyecto Forest CUMP reunió a socios empresariales e investigadores para abordar importantes retos de futuro. Borealis, proveedor de soluciones avanzadas y sostenibles de poliolefinas, es una de las empresas participantes en el proyecto. Forest CUMP forma parte del programa SPIRIT de Borealis, que promueve la transición ecológica de la industria del plástico.

«Este importante proyecto de desarrollo apoya la transición hacia soluciones renovables en la industria del plástico. En nuestra visión, el carbono de origen biológico puede unirse en productos plásticos de larga duración, como revestimientos y aislamientos para cables eléctricos, diversas aplicaciones para tuberías o productos de envasado reciclables. La ruta identificada en la investigación hace que esto sea técnicamente factible, pero el uso comercial generalizado aún requiere tanto una mayor demanda de soluciones renovables como mejoras en las tecnologías de economía del hidrógeno», afirma Ismo Savallampi, director responsable de los proyectos de investigación de materias primas renovables en Borealis.

«Finlandia tiene un inmenso potencial para convertirse en un país europeo líder en la utilización de dióxido de carbono biogénico. Cada año se generan en Finlandia unos 30 millones de toneladas de CO₂ biogénico. Si se captura y convierte en productos valiosos, Finlandia podría convertirse en un importante productor y exportador de productos químicos, polímeros y combustibles para el transporte a base de dióxido de carbono e hidrógeno», resume Juha Lehtonen, de VTT. 

[Este contenido procede de VTT Research Lee el original aquí]