Los químicos han desarrollado una nueva forma de capturar dióxido de carbono y convertirlo en metano, lo que sugiere que las futuras emisiones de este gas podrían convertirse en un combustible alternativo utilizando electricidad de fuentes renovables.
Dióxido de carbono (CO2) es un gas de efecto invernadero que contribuye en gran medida al calentamiento del clima de la Tierra y es producido por centrales eléctricas, fábricas y diversas formas de transporte. Un sistema típico de captura de carbono que tiene como objetivo reducir su presencia en la atmósfera funciona para reducir las emisiones de dióxido de carbono mediante el secuestro de CO.2 de otros gases y convertirlo en productos útiles. Sin embargo, este proceso es difícil de implementar a escala industrial ya que estos sistemas requieren mucha energía para funcionar.
Ahora, utilizando un catalizador especial a base de níquel, los investigadores han encontrado una manera de ahorrar esa preciosa energía convirtiendo el dióxido de carbono capturado directamente en metano, dijo el autor principal del estudio y actual post en Química, el investigador doctoral Tomás Neves-García. . y bioquímica en la Universidad Estatal de Ohio.
Utilizando átomos de níquel sostenidos sobre una superficie eléctrica, el equipo pudo convertir carbamato, una forma atrapada de dióxido de carbono, directamente en metano. Descubrieron que los átomos de níquel, un catalizador barato y ampliamente disponible, eran muy buenos para realizar esta transformación.
“Estamos pasando de una molécula que tiene poca energía a un combustible que tiene alta energía”, dijo Neves-García. “Lo que lo hace tan interesante es que otras personas capturan dióxido de carbono, lo recuperan y luego lo convierten en pasos, mientras que nosotros ahorramos energía al realizar estos pasos al mismo tiempo”.
Lo más importante es que simplificar el proceso de captura de carbono ayuda a los científicos a replantear lo que saben sobre el ciclo del carbono y a desarrollar estrategias más complejas para tecnologías de mitigación climática más rápidas y efectivas. Un paso importante es organizar la práctica.
“Necesitamos centrarnos en gastar la menor cantidad de energía posible para la captura y transformación de carbono”, dijo Neves-García. “Entonces, en lugar de realizar todos los pasos de captura y conversión de forma independiente, podemos combinarlos en un solo paso, evitando el proceso de desperdicio de energía”.
El artículo fue publicado recientemente. Revista de la Sociedad Química Estadounidense.
Si bien muchos métodos de captura de carbono aún están en su infancia, el campo es prometedor a medida que investigadores de diversos campos trabajan para mejorarlos, dijo Neves-García.
Conversión de CO2 Los combustibles que utilizan electricidad renovable tienen el potencial de cerrar el ciclo del carbono. Por ejemplo, cuando se quema metano para producir energía, se libera dióxido de carbono que, si se captura y se convierte nuevamente en metano, aumenta la carga del calentamiento global de la Tierra. No hacerlo puede conducir a un ciclo continuo de producción de energía.
El estudio también representa la primera vez que los investigadores descubren que pueden utilizar la electroquímica para convertir carbamatos en metano. Aunque se han hecho varios intentos de reemplazar al CO capturado.2 Entre los productos útiles, hasta ahora la mayoría de los investigadores han demostrado sólo la capacidad de producir monóxido de carbono.
“El metano puede ser un producto realmente interesante, pero lo más importante es que abre el camino para desarrollar más procesos para convertir el CO capturado.2 En otros productos”, afirmó.
En el futuro, el equipo espera continuar explorando otras alternativas de energía química limpia para ayudar a crear una variedad de vías sostenibles de captura de carbono.
“Todo siempre gira en torno a la energía, y hay mucho entusiasmo y esfuerzo para ahorrar más energía en el futuro de este sector”, afirmó Neves García.
Otros coautores incluyen a Quansong Zhu y L. Robert Baker de Ohio State, Lian M. Rossi de la Universidad de Sao Paulo, Mahmoud Alhassan y Robert E. Warburton de la Universidad Case Western Reserve, Jing Li y Hailiang Wang de la Universidad de Yale. así como Zhan Jiang y Yongye Liang de la Universidad de Ciencia y Tecnología del Sur.
