Investigadores chinos convierten CO2 del agua de mar en plásticos biodegradables con un 70% de eficiencia y solo 3 kWh por kg

Científicos en Shenzhen desarrollan sistema que convierte CO₂ marino en bioplásticos usando bacterias marinas, solo 3 kWh/kg y $230 por tonelada.

• CO₂ oceánico: 150 veces más que en la atmósfera.
• Nueva tecnología: captura directa en el mar.
• Convierte CO₂ en plástico biodegradable.
• Proceso eficiente, bajo consumo energético.
• Usa bacterias marinas modificadas.
• Coste estimado: 230 USD por tonelada.
• Potencial para combustibles, fármacos y alimentos.
• Alternativas compiten por reducir costes aún más.

El océano almacena 150 veces más dióxido de carbono que la atmósfera, una cifra tan descomunal como alarmante. A medida que seguimos emitiendo CO₂ a la atmósfera, buena parte acaba disuelto en el agua marina, acelerando la acidificación de los océanos. Esto altera los ecosistemas, debilita los corales, y reduce la biodiversidad. Pero, ¿y si ese CO₂ marino se pudiera extraer y transformar en algo útil?

Un equipo de científicos de la Academia China de Ciencias y la Universidad de Ciencia Electrónica y Tecnología de China ha desarrollado un sistema innovador de Captura Directa Oceánica (DOC, por sus siglas en inglés) que convierte ese carbono disuelto en precursores para plásticos biodegradables, como el ácido succínico, fundamental en la producción de polibutileno succinato (PBS).

Una solución con doble impacto: limpieza y circularidad

Este enfoque es doblemente prometedor. Por un lado, limpia el océano de CO₂, ayudando a frenar el deterioro de los ecosistemas marinos. Por otro, genera productos industriales sostenibles, reduciendo la dependencia de plásticos derivados del petróleo.

La técnica desarrollada destaca por su eficiencia del 70 % y un consumo energético bajo: solo 3 kWh por kilogramo de CO₂ capturado, lo que permite rebajar el coste a aproximadamente 230 dólares por tonelada. Aunque aún por encima del coste de emisiones en los mercados de carbono, ya se acerca al umbral de viabilidad comercial.

¿Cómo funciona el proceso?

La tecnología se basa en una serie de reacciones químicas y biológicas integradas:

1. Acidificación electrolítica del agua marina, que libera el CO₂ disuelto en forma gaseosa.
2. Restauración de la química natural del agua, que luego se devuelve al océano sin alterar su equilibrio.
3. El gas de CO₂ capturado se convierte en ácido fórmico mediante un catalizador a base de bismuto.
4. Finalmente, se alimenta a bacterias marinas modificadas del tipo Vibrio natriegens, que metabolizan el ácido fórmico y producen ácido succínico en grandes cantidades.

Estas bacterias han sido seleccionadas por su crecimiento extremadamente rápido y su alta eficiencia en ambientes marinos. El uso de organismos adaptados al medio oceánico permite reducir el impacto y mejorar la sostenibilidad del sistema.

Escalabilidad y competencia tecnológica

A pesar de su potencial, llevar esta tecnología del laboratorio a la industria no será inmediato. Requiere mejoras en la estabilidad del sistema, optimización de costos y adaptación a diferentes condiciones oceánicas. Aun así, el enfoque ya está siendo observado de cerca por actores del sector.

La competencia también se mueve rápido. Por ejemplo, Brineworks, una startup con sede en Países Bajos, asegura que su tecnología de electrólisis aplicada a aguas salinas logrará capturar carbono a menos de 200 dólares por tonelada para 2030. Esto plantea un escenario dinámico, donde varias soluciones compiten por liderar la próxima generación de tecnologías de descarbonización oceánica.

Más allá del plástico: aplicaciones futuras

Uno de los aspectos más interesantes del sistema es su versatilidad química. Aunque actualmente se enfoca en producir ácido succínico, el mismo proceso puede adaptarse para generar otros compuestos de interés industrial, como:

• Combustibles sintéticos, reduciendo la dependencia de los fósiles.
• Ingredientes farmacéuticos, como ácidos orgánicos esenciales.
• Aditivos alimentarios, si se logra asegurar su pureza y seguridad.

Esto abre la puerta a una nueva economía basada en la química verde oceánica, donde el CO₂ capturado no se almacena sin más, sino que se reintegra en ciclos productivos sostenibles.

Más información: Chengbo Li et al, Efficient and scalable upcycling of oceanic carbon sources into bioplastic monomers, Nature Catalysis (2025). DOI: 10.1038/s41929-025-01416-4