Una década de trayectoria consolida a MATGAS como centro de referencia en investigación en áreas de energía, sostenibilidad y medioambiente.
En 2011 se cumplen 10 años de la creación del centro de investigación MATGAS, un proyecto pionero consolidado como una alianza estratégica y un modelo empresarial de gestión, nacido a partir de la colaboración de una entidad privada, Carburos Metálicos, del grupo multinacional Air Products; y dos entidades públicas, el Consejo Superior de Investigaciones Científicas y la Universitat Autònoma de Barcelona.
Durante sus diez años de vida, y con un presupuesto de más de 15 millones de euros en 2010, MATGAS integra investigación, desarrollo tecnológico y demostración en las áreas de energía, sostenibilidad y medioambiente, articulando sus trabajos alrededor de 7 líneas de investigación: el estudio y desarrollo de tecnologías centradas en la búsqueda de nuevas soluciones de energía sostenible, incluyendo la captura y aplicación de CO2; el tratamiento de aguas residuales y la búsqueda de energías alternativas como el hidrogeno, mediante la combinación de modelización y experimentación.
Dirigido por Lourdes Vega, MATGAS es un centro con personal y proyectos propios, que hace investigación de una manera diferente y que combina las sinergias entre el sector industrial, el académico y el de investigación pública. Actualmente cuenta con un equipo de 35 personas, entre las que se encuentran coordinadores de áreas científicas, investigadores postdoctorales, técnicos de laboratorio y estudiantes de doctorado y estudiantes de carrera que llevan a cabo distintos proyectos de investigación y desarrollo.
Tiene su sede en la provincia de Barcelona, desde donde da servicio a proyectos de ámbito internacional.
“Uno de los elementos del trabajo que realizamos en MATGAS es la aplicación del Análisis del Ciclo de Vida (LCA) para cuantificar la ganancia medioambiental neta de los productos y tecnologías”, explica Lourdes Vega, directora de MATGAS. “Esto ayuda a Air Products y a los socios de MATGAS a entender mejor los impactos y beneficios de las tecnologías clave, al tiempo que permite avanzar en sus respectivas actividades de I+D”.
Desde su creación, MATGAS colabora en proyectos emblemáticos llevados a cabo en consorcios de empresas con centros de investigación públicos y privados. Desde 2008 coordina técnicamente el proyecto CENIT SOST-CO2, liderado por Carburos Metálicos y en el que existe una amplia representación de sus otros socios, el CSIC y la UAB.
MATGAS participa también, junto con Carburos Metálicos, en el CENIT Biosos, liderado por Abengoa Bioenergía, centrado en el desarrollo de una biorrefinería sostenible.
Como parte de la celebración de su 10º aniversario, MATGAS organizó un Simposio Internacional sobre Energía, Sostenibilidad y Medio ambiente, que se celebró los días 1 y 2 de junio, y que reunió a importantes científicos de todo el mundo entre los que destacan científicos e investigadores de la talla de Bob Armstrong, Andreas Zuttel y Michele Aresta entre otros. (Para más información, ver programa científico adjunto).
En el acto estuvieron también presentes Rafael Rodrigo, presidente del CSIC; Ana Ripoll, rectora de la Universitat Autònoma de Barcelona; Lluís Jofre Roca, Director General de Universidades del Departamento de Economía y Conocimiento de la Generalitat de Catalunya, y Lourdes Vega, directora de MATGAS, junto con otros directivos de Air Products y Carburos Metálicos.
MATGAS
MATGAS, centro de excelencia en CO2 y sostenibilidad, es una agrupación surgida como alianza estratégica entre la empresa Carburos Metálicos, del Grupo Air Products, el Consejo Superior de Investigaciones Científicas y la Universitat Autònoma de Barcelona.
Situado en el campus de la UAB, MATGAS es un centro puntero en el uso sostenible de fuentes energéticas, reduciendo las emisiones de CO2 y otros gases de efecto invernadero y desarrollando nuevas tecnologías de captura, transformación y utilización del CO2, incluyendo también temas relacionados con el hidrógeno y otras fuentes de energía sostenible, tratamiento de aguas, preservación de alimentos, simulación y modelización y análisis del ciclo de vida. Para más información sobre MATGAS visite: www.matgas.org.
Carburos Metálicos
Carburos Metálicos se constituyó en 1897. Desde entonces ha registrado un crecimiento constante que le ha llevado a liderar el sector de gases industriales y de uso medicinal en España. La empresa cuenta con un equipo de más de 800 profesionales, 15 plantas de producción, 2 laboratorios de gases de alta pureza, un centro de I+D, 41 centros propios y más de 200 puntos de distribución y delegaciones repartidos por todo el territorio nacional.
Carburos Metálicos forma parte del Grupo Air Products desde 1995. Para más información visite: www.carburos.com
Air Products
Air Products (NYSE:APD) suministra a los mercados industrial, energético, tecnológico y sanitario una cartera única de gases atmosféricos, gases de proceso y especiales, materiales de alto rendimiento, equipos y servicios. Fundada en 1940, Air Products se ha labrado una posición destacada en mercados en crecimiento fundamentales, como materiales para semiconductores, hidrógeno para refinerías, servicios de asistencia domiciliaria, licuefacción de gas natural, o recubrimientos y adhesivos avanzados. La empresa goza de reconocimiento por su cultura innovadora, su excelencia operativa y su compromiso con la seguridad y el medio ambiente. En el ejercicio 2010, Air Products obtuvo unos ingresos de 9.000 millones de dólares, con actividad en más de 40 países y 18.300 empleados en todo el mundo. Para obtener más información visite: www.airproducts.com
CSIC
La Agencia Estatal Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) es la mayor institución pública dedicada a la investigación en España y la tercera de Europa. Adscrita al Ministerio de Ciencia e Innovación, su objetivo fundamental es desarrollar y promover investigaciones en beneficio del progreso científico y tecnológico, para lo cual está abierta a la colaboración con entidades españolas y extranjeras.
El motor de la investigación lo forman sus 148 centros e institutos, distribuidos por todas las comunidades autónomas, y sus más de 14.000 trabajadores, de los cuales más de 4.000 son investigadores en plantilla. El CSIC cuenta con el 6 por ciento del personal dedicado a la Investigación y el Desarrollo en España, que genera aproximadamente el 20 por ciento de la producción científica nacional. Es responsable además del 45% de las patentes solicitadas por el sector público en España y desde 2004 ha creado 37 empresas de base tecnológica.
El Consejo también gestiona un conjunto de importantes infraestructuras, la red más completa y extensa de bibliotecas especializadas y cuenta con unidades mixtas de investigación. Por su carácter multidisciplinar y multisectorial el CSIC cubre todos los campos del conocimiento. Su actividad, que abarca desde la investigación básica hasta el desarrollo tecnológico, se organiza en torno a ocho áreas científico-técnicas:
Humanidades y Ciencias Sociales, Biología y Biomedicina, Recursos Naturales, Ciencias Agrarias, Ciencia y Tecnologías Físicas, Ciencia y Tecnología de Materiales, Ciencia y Tecnología de Alimentos y Ciencia y Tecnologías Químicas. www.csic.es.
Universitat Autònoma de Barcelona
La Universitat Autònoma de Barcelona (UAB), fundada en 1968, es una universidad comprometida con la construcción de la Europa del conocimiento y del sistema universitario europeo. Reconocida como Campus de Excelencia Internacional por el
Estado español, está considerada una de las principales universidades de referencia de España, Europa y Latinoamérica. Cuenta con unos 43.000 alumnos y 3.500 docentes e investigadores. La plantilla de personal de administración y servicios es de 2.400 personas.
La UAB tiene tres campus: el campus principal de Bellaterra, en Cerdanyola del Vallès, que acoge las principales facultades, departamentos, institutos y servicios y un importante cluster científico y tecnológico. Es también sede del Parc de Recerca UAB; el campus de Sabadell, centrado en la tecnología y la empresa, y con una unidad docente hospitalaria; y el campus de Barcelona, que agrupa cuatro unidades docentes hospitalarias de la Facultad de Medicina.
Algunos datos significativos dan idea de su importancia, tanto en docencia como en investigación: reúne 13 facultades y escuelas propias y oferta 78 títulos de grado, 125 másteres universitarios y 75 programas de doctorado.
En cuanto a investigación, cuenta con 218 grupos de investigación reconocidos por la Generalitat de Cataluña, 21 centros de estudio e investigación y siete institutos de investigación propios. El Parc de Recerca UAB es la entidad encargada de impulsar y mejorar las actividades de transferencia de conocimiento y tecnología de estos centros. El Parc agrupa también 30 centros de investigación y 15 centros asociados de investigación médica, en la mayoría de los cuales la UAB participa activamente.
Para dar soporte, tanto en docencia como en investigación, la UAB dispone de más de medio centenar de servicios y laboratorios. www.uab.es
LÍNEAS DE TRABAJO DE MATGAS
Si hay algo que sobrará en el futuro con un escenario de cambio climático es CO2. Una de las formas de luchar contra el cambio climático es intentar reducir las emisiones de de este gas, uno de los principales causantes del efecto invernadero. ¿Se pueden retener las emisiones procedentes de la quema de combustibles fósiles, y almacenar el CO2 para destinarlo a otros usos, evitando así parte de esas emisiones? La respuesta es sí, aunque implica no pocos retos tecnológicos.
Esta es una de las líneas principales de trabajo de MATGAS, que se ha convertido en referencia internacional en esta área de investigación.
Para conseguir retener y reutilizar el CO2 hay que capturarlo en el punto de origen, allá donde se produce la emisión de los gases, almacenarlo, transportarlo y aplicarlo a los diferentes usos o almacenarlo permanentemente. Dada la cantidad de CO2 que se produce a diario, no existen aún en el mercado aplicaciones suficientes para utilizarlo, por lo que es un reto y una oportunidad trabajar en este campo. En MATGAS se investigan nuevos procesos y sistemas para aplicar ese CO2. Algunos de ellos permiten retener permanentemente el gas, transformándolo en un nuevo material. En otros casos, se trata de usar el CO2 en aplicaciones que ya existen pero que utilizan compuestos nocivos para los seres humanos y el medio ambiente: en estos casos, el CO2 no queda secuestrado pero su uso permite evitar otros compuestos mucho más perjudiciales con el medio ambiente.
Algunas de estos procesos y tecnologías se investigan en el marco de estos grandes proyectos: SOST-CENIT (Nuevos Usos industriales y sostenibles del CO2), que ha tenido una financiación de 26,4 millones de euros y que finalizará este año; y el proyecto CIUDEN, que supone el desarrollo de una planta piloto para experimentar la captura y el almacenamiento de CO2 y con el que MATGAS colabora estudiando el efecto del CO2 en las rocas en las que será almacenado.
Materiales y plásticos hechos con CO2
En MATGAS se trabaja para obtener materiales de alto valor añadido a partir de CO2. Una aplicación interesante que permitiría retener permanentemente el CO2 es su uso para obtener materiales plásticos, concretamente policarbonatos. Hay varias formas de sintetizar policarbonatos y dos moléculas principales: el bisfenol A y el fosgeno. Estudios recientes han demostrado que es posible sustituir el fosgeno, un compuesto altamente tóxico, por CO2.
Otro proceso que se está investigando en MATGAS es la reacción de CO2 para obtener carbonato cálcico y su uso para el blanqueo del papel. Permite obtener un
papel con propiedades mecánicas mejoradas y es un proceso ambientalmente más limpio, ya que se evita parte de los compuestos clorados blanqueadores. Otras aplicaciones del carbonato cálcico son la producción de vidrio y cemento, en la formulación de pastas dentales o en medicina, como suplemento del calcio.
Tratamiento del agua
El CO2 se puede usar para el tratamiento del agua. Aplicado a aguas residuales, permite cambiar el pH del agua, lo que tiene como efecto directo la precipitación de la suciedad e impurezas , lo que facilita su separación.
También se puede aplicar al tratamiento parcial del agua de piscinas y similares, lo que permite reducir la cantidad necesaria de desinfectantes clorados, que acaban teniendo repercusiones sobre la salud. La supresión de todo o parte del cloro permite además reducir la cantidad de compuestos clorados que se dispersan en el medio ambiente y que tienen efectos sobre el ecosistema. En MATGAS se estudia para optimizar este tipo de tratamiento que ya se aplica a nivel comercial.
A nivel de potabilización de agua, en MATGAS se está desarrollando un equipo de tratamiento de agua de uso doméstico basado en el uso de CO2. Otra aplicación para el agua destinada al uso doméstico es la remineralización -aporta carbonato- del agua tratada en desalinizadoras, que han perdido sus minerales en el proceso de desalinización.
El CO2 en la alimentación
El CO2 en condiciones supercríticas tiene aplicación como disolvente verde, permite extraer compuestos de forma selectiva y sustituye a otros disolventes orgánicos más nocivos para la salud humana, como el glicol, el tolueno o la acetona. Así, se aplica a la extracción de la cafeína del café y el té, del lúpulo para producir cerveza, para extraer la grasa del cacao o los pesticidas de los cereales.
El mismo proceso de extracción con CO2 se usa en otros ámbitos diferentes de la alimentación: para extraer la grasa de la piel o de piezas mecánicas, para limpiar microchips o para extraer biodiesel de biomasa.
La conservación de alimentos envasados en atmósferas protectoras es otra de las aplicaciones del CO2. Normalmente estas atmósferas se componen de una mezcla de CO2, nitrógeno y oxígeno. El CO2 inhibe el crecimiento de la mayoría de patógenos aeróbicos (que necesitan oxígeno).
Pero ¿cómo se captura y almacena la emisión de CO2?
Para capturar y almacenar el CO2 se necesitan materiales específicos, capaces de reaccionar con el CO2 y retenerlo, como si fuera un filtro, y materiales para su almacenamiento y transporte. Es lo que se estudia en el laboratorio de reactividad de gases de MATGAS, donde se investigan materiales que puedan ser aplicados tanto en la salida de la emisión de CO2 como en las tuberías o en cisternas donde debe ser transportado en condiciones supercríticas.
Otro de los aspectos investigados tiene que ver con la mejora de las condiciones de combustión para retener el CO2. Y es que retener el CO2 implica separar el CO2 de los otros compuestos (fundamentalmente nitrógeno) que forman la emisión, ya que se trata de una filtración selectiva. En la combustión de carbón “sólo” un 14% del humo que se emite es CO2. Y en la combustión de gas natural, sólo hay un 4% de CO2 en las emisiones.
Como la filtración y retención de CO2 es más eficaz cuanto mayor sea el porcentaje de CO2, se están investigando métodos para aumentar ese porcentaje. Es lo que se hace en el Proyecto CIUDEN, en el que participa MATGAS, en el cual se está desarrollando una planta piloto para secuestrar las emisiones de CO2. En esta planta piloto se está ensayando la denominada oxicombustión, la combustión en una atmosfera rica en oxígeno en lugar de aire, de forma que al filtrar las emisiones no tienen que separar el nitrógeno (que es uno de los elementos mayoritarios del aire).