Producción de combustibles sin emisiones: Se generan hidrocarburos a partir de CO2, agua y glicerol, sin emisiones adicionales de carbono.
Nanoflores de cobre en hojas artificiales: un avance en la producción de combustibles limpios
Investigadores de la Universidad de Cambridge y la Universidad de California, Berkeley han desarrollado un método innovador para producir combustibles y productos químicos limpios, fundamentales para la energía moderna y la manufactura. Este proceso se basa en la utilización de pequeñas nanoflores de cobre adheridas a una hoja artificial, que funcionan como catalizadores para convertir el dióxido de carbono (CO2) en hidrocarburos complejos, utilizando únicamente la energía solar.
Un dispositivo inspirado en la fotosíntesis
Este sistema combina una hoja sintética fabricada con perovskita, un material altamente eficiente en la captación de luz solar, con un catalizador de nanoflores de cobre. A diferencia de la mayoría de los catalizadores metálicos convencionales, que solo pueden transformar el CO₂ en moléculas de carbono simples, esta nueva tecnología permite la formación de hidrocarburos con dos átomos de carbono, como el etano y el etileno. Estas moléculas son esenciales para la producción de combustibles líquidos, plásticos y otros productos químicos.
Combustibles sin emisiones de carbono
En la actualidad, casi todos los hidrocarburos provienen de combustibles fósiles, cuya extracción y uso generan emisiones contaminantes. Sin embargo, el método desarrollado por el equipo de Cambridge y Berkeley permite la fabricación de combustibles y productos químicos a partir de CO₂, agua y glicerol, sin emisiones adicionales de carbono. Esta investigación, publicada en la revista Nature Catalysis, podría marcar un hito en la transición hacia una economía circular y neutra en carbono.
Mejorando la eficiencia del proceso
El sistema desarrollado aprovecha el proceso natural de la fotosíntesis, en el cual las plantas convierten la luz solar en energía química. Sin embargo, producir hidrocarburos complejos requiere una cantidad significativa de energía. Para superar esta limitación, los investigadores incorporaron electrodos de nanohilos de silicio que pueden oxidar el glicerol en lugar del agua, lo que incrementa la eficiencia del proceso. Este diseño ha logrado aumentar la producción de hidrocarburos 200 veces más en comparación con sistemas anteriores de conversión de agua y CO₂.
Además de mejorar la reducción del CO₂, esta reacción genera compuestos de alto valor agregado, como glicerato, lactato y formiato, con aplicaciones en farmacéutica, cosmética y síntesis química.
Potencial para la industria y la economía circular
El glicerol, que normalmente se considera un residuo, juega aquí un papel clave al mejorar la velocidad de la reacción. Al diseñar cuidadosamente la superficie del catalizador, los investigadores han logrado controlar la selección de productos generados, lo que podría expandir la aplicación de esta tecnología a diversos procesos industriales.
Aunque la selectividad del proceso para la conversión de CO₂ en hidrocarburos complejos se encuentra actualmente en un 10%, los investigadores están optimizando el diseño de los catalizadores para mejorar la eficiencia. Se espera que estos avances permitan desarrollar una tecnología más robusta, capaz de transformar el CO₂ en compuestos químicos y combustibles a gran escala.
Hacia un futuro sostenible
Este desarrollo demuestra el potencial de la colaboración científica internacional para impulsar soluciones sostenibles. La combinación de conocimientos entre Cambridge y Berkeley ha dado lugar a una tecnología que podría revolucionar la producción de combustibles y productos químicos, eliminando la dependencia de combustibles fósiles y reduciendo las emisiones de carbono. Con futuras mejoras, esta investigación podría acelerar la transición hacia una economía circular y sostenible.
Vía www.cam.ac.uk
Blanca dice
me encanta el ingenio amigable con el medio ambiente, me parece genial