Tecnologías limpias: nuevas moléculas y nuevos materiales

Los combustibles fósiles y las grandes fábricas metalúrgicas y de materiales de construcción son los causantes de la mayoría de las emisiones de gases de efecto invernadero.

La búsqueda de soluciones alternativas es acuciante. Debemos buscar nuevas fuentes de energía limpia, y apostar por el uso de nuevas moléculas y nuevos materiales menos contaminantes y más fáciles de producir.  

En este artículo sobre tecnologías limpias, nos centramos en nuevas moléculas y materiales, tras haber analizado las energías renovables y la agricultura y cadena alimentaria. 

Para cada uno de los ámbitos, estamos revisando qué tecnologías incluyen, cuáles son las tendencias más destacadas y algunas startups que están despuntando. 

Nuevas moléculas y nuevos materiales 

¿Qué consideramos tecnologías limpias dentro del ámbito de las nuevas moléculas y nuevos materiales? Todas aquellas tecnologías que apuestan por desarrollar nuevos materiales que permitan ofrecer productos y servicios triplemente sostenibles: social, económica y medioambientalmente. 

Es decir, desde nuevas moléculas que pueden captar y almacenar la energía solar, hasta tecnologías que puedan producir moléculas que sustituyan a los carburantes fósiles. Este es el caso que investigan en la Facultad de Química de la Universidad de Cambridge. Allí desarrollan nuevas tecnologías para la conversión de la energía solar y la electricidad renovable en combustibles y productos químicos sostenibles para una economía circular. Tratan de emular la fotosíntesis de las plantas: buscan convertir la luz solar en combustible líquido mediante fotosíntesis artificial. 

También se incluyen nuevas formas de producir cemento y hormigón o nuevos materiales para crear formas de almacenamiento de energía menos contaminantes y más duraderas. En este ámbito hay iniciativas tan prometedoras (e incipientes) como las baterías de agua marina y otras que van madurando con rapidez como los ultracondensadores basados en grafeno. En este ámbito destacan startups tan exitosas como Skeleton Technologies, que este mismo año ha conseguido, en una ronda de financiación de serie D, más de 40 millones de euros. 

Si quieres profundizar en el tema de nuevas moléculas y el momento que estamos viviendo por la conjunción entre nuevos descubrimientos en las ciencias químicas, por un lado, y la madurez de la inteligencia artificial por otro, te recomendamos leer La Inteligencia Artificial se alía con la química para la creación de nuevas moléculas.  

Tendencias en nuevas moléculas y materiales

Cuando hablamos de nuevos materiales y nuevas moléculas, el sector que más dinero está moviendo es el del petróleo y el gas. Dado lo contaminante de esta industria y las presiones regulatorias y sociales, las grandes petroleras y empresas gasistas buscan reinventarse.

Muchas de ellas se han comprometido a alcanzar el objetivo de Net Zero para 2050 y han recaudado fondos para invertir en tecnologías limpias. La Iniciativa Climática del Petróleo y el Gas (OGCI), de la que forman parte 12 de las mayores empresas petroleras y gasísticas del mundo, arrancó en 2016 con un fondo inicial de 1.000 millones de dólares que ha invertido en varias startups. Entre ellas, para el desarrollo de tecnologías para reducir las emisiones de metano, un potente gas de efecto invernadero que se escapa de las infraestructuras petroleras y gasísticas.

Muy recientemente han anunciado la creación de otro fondo de más de 1.000 millones de dólares para invertir en tecnologías centradas en la reducción de las emisiones de gases derivadas del uso de la energía. Poniendo el foco puesto en startups que desarrollen nuevos materiales y moléculas capaces de absorber, generar, transportar y almacenar energía de manera más sostenible. 

De hecho, el mundo de las nuevas formas de almacenamiento de energía, y en particular de las baterías, es una tendencia en alza. Tendencia potenciada por la demanda de vehículos eléctricos y las apuestas públicas por este tipo de transporte. Dos ámbitos de innovación importantes en esta área son: 

• Resolver los retos técnicos asociados a los ánodos de silicio para mejorar la densidad energética.  
• Los progresos con ánodos de niobio para conseguir hacer realidad la carga ultra rápida. Procesos como los llevados a cabo por la startup Echion Technologies, una spin-off de la Universidad de Cambridge.

Además, se espera un auge de la biotecnología, con la introducción de la denominada cell-free manufacturing. Es decir, la posibilidad de sintetizar proteínas y otros compuestos biológicos sin el uso de células vivas. 

Por último, mencionar la tendencia de hacer cada vez menos contaminantes y más ecológicos todos los grandes procesos de fabricación que van desde el acero al cemento, pasando por todo tipo de productos químicos y materiales de construcción. 

Startups exitosas en nuevas moléculas y materiales 

Además de las mencionadas, otras de las startups más exitosas en este ámbito vienen de la mano de la Iniciativa Climática del Petróleo y el Gas. Un ejemplo muy interesante es el de Solidia Technologies, que ha desarrollado sistemas patentados para producir cemento y hormigón con muchas menos emisiones. Además, absorben dióxido de carbono en su proceso de fragua, en lugar de agua.  

La alemana AIM3D es una spin-off de la Universidad de Rostock cuyo objetivo es reducir drásticamente el coste de la fabricación aditiva de piezas metálicas, desarrollando una impresora 3D capaz de utilizar varios tipos de material en una sola máquina. 

España es líder mundial en fabricación de grafeno. Tanto la vasca Graphenea Nanomaterials como la alicantina Graphenano, están entre los productores de grafeno más punteros del mundo. 

El grafeno es un material estrella dentro de las tecnologías limpias, ya que tiene aplicaciones muy diversas. Desde la creación de chips siendo la posible alternativa al silicio, la creación de ultracondensadores hasta, incluso, la desalinización del agua de mar.