Un grupo de científicos ha logrado transformar dióxido de carbono en un combustible que abre las puertas a un futuro sostenible. Este hallazgo ha sido posible gracias a la invención de un dispositivo capaz de trabajar durante 100 horas sin apenas desgaste.
El dióxido de carbono es uno de los principales artífices del efecto invernadero. Por ello, cada vez hay más investigaciones que buscan aprovechar este gas y convertirlo en un recurso útil para cuidar el medio ambiente. Es el caso de un reciente descubrimiento en el que un grupo de científicos ha logrado transformar el CO2 en un combustible líquido eficiente.
Este hallazgo ha sido desarrollado por Haotian Wang, ingeniero químico y biomolecular del laboratorio de la Universidad de Rice, y publicado en la revista Nature Energy. En el artículo muestra cómo su reactor catalítico, que utiliza dióxido de carbono como materia prima, es capaz de obtener altas concentraciones de ácido fórmico altamente purificado.
“El ácido fórmico es un portador de energía”, señala Wang. “Es un combustible que puede generar electricidad y emitir dióxido de carbono, que puedes tomar y reciclar nuevamente”, ha añadido.
“Es un combustible que puede generar electricidad y emitir dióxido de carbono, que puedes tomar y reciclar nuevamente”Además, el experto ha querido destacar que este compuesto es fundamental en la industria de la ingeniería química como materia prima para otros productos químicos y un material de almacenamiento de hidrógeno que puede contener casi 1.000 veces la energía del mismo volumen de gas hidrógeno, que “es difícil de comprimir”. “Ese es actualmente un gran desafío para los automóviles con celdas de combustible de hidrógeno”, ha advertido.
En las pruebas, el nuevo electro catalizador ha alcanzado una eficiencia de conversión de energía de aproximadamente el 42%. Eso significa que casi la mitad de la energía eléctrica puede almacenarse en ácido fórmico como combustible líquido.
El camino para lograr el combustible
Chuan Xia, otro de los artífices de este descubrimiento, ha comentado que, para lograr la construcción de este nuevo dispositivo, hicieron falta investigar otros dos componentes esenciales.
El primero ha sido el desarrollo de un catalizador de bismuto bidimensional robusto. Mientras que el segundo se ha tratado de un electrolito de estado sólido que elimina la necesidad de contar con sal como parte de la reacción.
Para lograr la construcción de este nuevo dispositivo, hicieron falta investigar otros dos componentes esenciales“El bismuto es un átomo muy pesado, en comparación con los metales de transición como el cobre, el hierro o el cobalto” ha explicado Wang. “Su movilidad es mucho menor, particularmente en condiciones de reacción, de modo que estabiliza el catalizador”, ha informado.
Chun Xia, por su parte, ha logrado fabricar estos nanomateriales en mayores cantidades de lo que se hace habitualmente, un proceso que puede simplificar la construcción de estos futuros reactores. “Actualmente, las personas producen catalizadores en las escalas de miligramos o gramos, pero nosotros lo hemos hecho a escala de kilogramos”, ha apuntado.
Por otro lado, el electrolito sólido ha sido una innovación interesante. Normalmente, durante la fabricación de ácido fórmico, se mezclan sales que después hay que eliminar por un coste energético y de tiempo elevado. Sin embargo, en esta ocasión han utilizado electrolitos sólidos que conducen protones, que pueden estar hechos de polímeros insolubles o compuestos, y que eliminan la necesidad del uso de sales.
La producción de combustible
Con el reactor actual, el laboratorio generó ácido fórmico continuamente durante 100 horas con una degradación insignificante de los componentes del reactor, incluidos los catalizadores a nanoescala. Wang ha sugerido que el reactor podría ser fácilmente modificado para producir productos de mayor valor como ácido acético, etanol o combustibles de propanol.
“El panorama general es que la reducción de dióxido de carbono es muy importante por su efecto sobre el calentamiento global y por la síntesis química verde”, comenta Wang. “Si la electricidad proviene de fuentes renovables como el sol o el viento, podemos crear un circuito que convierta el dióxido de carbono en algo importante sin emitir más”, ha concluido.
Vía: elagoradiario