Dióxido de carbono

En dos siglos, el dióxido de carbono se ha convertido en la molécula más cargada de política de toda la química. Su concentración atmosférica ha pasado de ~280 ppm antes de la revolución industrial a más de 420 ppm en 2024, un nivel que, según los núcleos de hielo, no se veía desde hacía 800 000 años. Esta acumulación, debida sobre todo a la combustión de combustibles fósiles y a la deforestación, es el principal motor del calentamiento climático de origen humano: el CO₂ absorbe la radiación infrarroja que la Tierra emite en varias bandas (en especial a 15 µm), reemite parte de ella hacia el suelo y amplifica el efecto invernadero.

A escala molecular, el CO₂ es una molécula lineal con dos enlaces C=O cortos (1.16 Å). El momento dipolar total es nulo por simetría, pero sus modos de vibración asimétricos son activos en el infrarrojo, que es justamente lo que le da su papel climático. A presión alta y temperatura baja forma «nieve carbónica» (hielo seco, que sublima a -78.5 °C a presión atmosférica). Por encima de 31 °C y 73 bar entra en una fase supercrítica: desaparece el límite entre líquido y gas y el fluido se convierte en un excelente disolvente verde para descafeinar el café, extraer perfumes y hacer limpieza industrial.

En los ecosistemas, el CO₂ desempeña un doble papel: es el sustrato de la fotosíntesis de las plantas (CO₂ + H₂O → glucosa) y un producto de la respiración aerobia. El ciclo natural del carbono intercambia ~150 Gt de CO₂ al año entre la atmósfera, la biosfera y los océanos; las emisiones de origen humano, de ~37 Gt/año, aunque son una parte minoritaria del flujo, bastan para desequilibrar el sistema porque se acumulan sin una contrapartida natural rápida. Los océanos absorben aproximadamente el 30 % de este exceso y acidifican poco a poco las aguas superficiales (el pH ha bajado de 8.2 a 8.1 desde 1850).