Átomos de níquel, catalizadores eficaces y rentables para convertir el CO2.

El dióxido de carbono (CO2) es el principal componente de la contaminación ambiental. ¿Por qué no usarlo para beneficio del planeta y sus habitantes? Ésta es una de las misiones que tienen investigadores del Laboratorio Nacional Brookhaven del Departamento de Energía de Estados Unidos, quienes realizaron un estudio en el que identificaron un nuevo electrocatalizador que convierte eficientemente el CO2 en monóxido de carbono (CO), una molécula altamente energética.

Los científicos afirman que hay muchas maneras de aprovechar el CO. Mediante una reacción química al agregarle agua, puede producir hidrógeno gaseoso rico en energía. También puede juntarse con el hidrógeno para producir químicos útiles, como hidrocarburos o alcoholes. “Si existiera una ruta sostenible y rentable para transformar el CO2 en CO, beneficiaría enormemente a la sociedad”, dijo Eli Stavitski, investigador de Brookhaven y autor del estudio.

De ser esto posible, en un futuro el CO2 podría convertirse de inmediato en energía utilizable para, por ejemplo, conducir un vehículo de motor. Cada vez que se usa una máquina de gasolina o diésel e, incluso, cada vez que respiramos, podríamos aprovechar el CO2 resultante. El Laboratorio Nacional Brookhaven está usando el mismo principio de la fotosíntesis en las plantas, ya que es posible convertir el CO2 en moléculas esenciales para la vida cotidiana.

Anteriormente, ya se habían hecho experimentos para convertir CO2 en CO, pero los electrocatalizadores tradicionales no pueden realizar una reacción de manera efectiva. Algunos metales nobles, como el oro y el platino, sí son eficientes para convertir el CO2 en CO, pero estos metales son relativamente raros y demasiado caros para servir como catalizadores rentables. Por ello, los investigadores probaron con átomos individuales de níquel y confirmaron que son efectivos.

 

Además de las propiedades energéticas únicas de átomos individuales, la reacción de conversión de CO2 se vio facilitada por la interacción de los átomos de níquel con una capa de grafeno. El anclaje de los átomos al grafeno permitió a los científicos ajustar el catalizador.

Con este estudio, los investigadores observaron que los átomos de níquel individuales catalizan la reacción de conversión de CO2 con una eficiencia del 97%.

Desde 2011, ya se había utilizado el níquel como catalizador para convertir el dióxido de carbono en CO. En ese año, Joel Rosenthal, investigador de la Universidad de Delaware, desarrolló y presentó un método para producir energía a partir del CO2. Para ello, utilizó electrocatalizadores como el níquel y el paladio.

Gracias a este avance, Rosenthal recibió el Ralph E. Powe Junior Faculty Enhancement Award, galardón otorgado por Oak Ridge Associated Universities (ORAU), un consorcio de 98 universidades. Al igual que el desarrollo de Brookhaven, esta tecnología aún se encuentra en fase de experimentación.

Fuente:
https://www.eurekalert.org/
Fuente Universidad de Delaware:
http://www1.udel.edu/
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