Traducción libre y redacción por: PhD. Franyi Sarmiento, Inspenet, 15 de febrero 2022
Ingenieros químicos de la Universidad de Standford, desarrollaron un nuevo catalizador, capaz de acelerar la conversión de moléculas de dióxido de carbono a una velocidad que supera los métodos anteriores.
Esta tecnología convierte el CO2 e hidrógeno en cadenas de etano, propano e incluso butano, moléculas que pueden servir como fuente de combustible. El ingeniero químico de la Universidad de Stanford Matteo Cargnello explicó: “Podemos crear gasolina, básicamente”.
En los últimos años, no han faltado esfuerzos para encontrar formas económicas de eliminar el carbono del aire y convertirlo en algo por lo que la gente quiera pagar, como combustible o materiales sintéticos como el plástico.
“Para la obtención de hidrocarburos con cadena más larga es conveniente utilizar mayores concentraciones de CO2. Las cadenas con 8 a 12 átomos de carbono serían las ideales”, dice Cargnello.
Las tecnologías actuales luchan por acercarse a este objetivo. Cuanto más larga sea la cadena, más calor y presión se requieren, lo que hace que el proceso sea menos eficiente y más costoso.
Cargnello y su equipo centraron su investigación en polímeros orgánicos, materiales con poros que se pueden escalar fácilmente para adaptarse al tipo de estructura necesaria para maximizar la reactividad del dióxido de carbono y el hidrógeno en cadenas.
Combinado con un metal catalítico efectivo para acelerar el proceso (en este caso, el elemento rutenio combinado con óxido de titanio), los investigadores pudieron mejorar la eficiencia al modelar las estructuras de poro del polímero.
Y lo mejoraron, demostrando un aumento de 10 veces en la rotación de cadenas de carbono de alto peso molecular.
“Un catalizador sin recubrimiento, se cubre con suficiente hidrógeno en su superficie, lo que limita la capacidad del carbono para encontrar otros carbonos con los que unirse”, dice el ingeniero químico Chengshuang Zhou, candidato a doctorado en el laboratorio de Cargnello.
“El polímero poroso controla la relación carbono-hidrógeno y nos permite crear cadenas de carbono más largas a partir de las mismas reacciones”.
Idealmente, cualquier carbono que podamos extraer de la atmósfera debería quedar encerrado para siempre. Los combustibles neutrales en carbono podrían ayudar a abordar la economía de hacer que dicha tecnología se pague por sí misma, a expensas de simplemente crear un estilo de giro para el carbono atmosférico.
El paso para producir más butano, que es menos probable que se vaporice rápidamente en un gas a temperatura ambiente y se filtre a la atmósfera como cadenas más pequeñas, es significativo.
Aún así, con más investigación, este tipo de proceso químico podría producir formas más estables de hidrocarburo que podrían incorporarse a estructuras más persistentes que se pueden almacenar de manera segura.
Esta investigación fue publicada en Proceedings of the National Academy of Sciences.
Fuente y Foto: https://www.sciencealert.com/new-catalyst-turns-co2-into-fuel-1-000-times-more-efficiently-than-before
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