Convertir dióxido de carbono en energía almacenada suena a ciencia ficción: los investigadores han tratado de encontrar formas simples de convertir este gas de efecto invernadero en combustibles y otras sustancias químicas útiles. Ahora, un grupo de investigadores dirigido por el profesor Ted Sargent de la Facultad de la Universidad de Torontode Ciencias Aplicadas e Ingeniería han encontrado una manera más eficiente, a través de las maravillas de la nanoingeniería.
Los doctores Min Liu y Yuanjie Pang, junto con un equipo de estudiantes de posgrado y becarios posdoctorales en Ingeniería de U de T, han desarrollado una técnica impulsada por energías renovables como la solar o la eólica. El catalizador toma carbono que calienta el clima-dióxido CO 2 y lo convierte en monóxido de carbono CO, un componente útil para los combustibles químicos a base de carbono, como el metanol, el etanol y el diesel.
"CO 2 la reducción es un desafío importante debido a la inercia de la molécula ", dice Liu." Estábamos buscando la mejor manera de abordar las crecientes necesidades energéticas globales y ayudar al medio ambiente ", agrega Pang." Si tomamos CO 2 de las emisiones de humos industriales o de la atmósfera, y usarlo como reactivo para combustibles, que proporcionan almacenamiento a largo plazo para la energía verde, estamos matando dos pájaros de un tiro ".
La solución del equipo es aguda: comienzan fabricando "nanoneedles" de oro extremadamente pequeñas: la punta de cada aguja es 10,000 veces más pequeña que un cabello humano. "Las nanoneedles actúan como pararrayos para catalizar la reacción", dice Liu.
Cuando aplicaron una pequeña polarización eléctrica a la matriz de nanoneedles, produjeron un campo eléctrico alto en las puntas afiladas de las agujas. Esto ayuda a atraer CO 2 , acelerando la reducción a CO, con una tasa más rápida que cualquier catalizador reportado previamente. Esto representa un avance en la selectividad y eficiencia que trae CO 2 reducción más cercana al ámbito de los electrolizadores comerciales. El equipo ahora está trabajando en el siguiente paso: omitir el CO y producir combustibles más convencionales directamente.
Su trabajo se publica en la revista Naturaleza .
"El campo de división del agua para el almacenamiento de energía ha experimentado rápidos avances, especialmente en la intensidad con la que estas reacciones se pueden realizar en un catalizador heterogéneo a bajo sobrepotencial - ahora, avances análogos en la tasa de CO 2 se necesita urgentemente la reducción con electricidad renovable ", dice Michael Graetzel, profesor de química física en la École Polytechnique Fédérale de Lausanne y líder mundial en este campo". El avance del equipo de la Universidad de Toronto se logró utilizando un nuevo concepto de campo-concentración de reactivo inducida "
"Resolver los desafíos energéticos mundiales necesita soluciones que abarquen muchos campos", dice Sargent. "Este trabajo no solo proporciona una nueva solución a un problema de CO de larga data 2 reducción, pero abre posibilidades para el almacenamiento de energías alternativas como la solar y la eólica "
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Materiales proporcionado por Facultad de Ciencias Aplicadas e Ingeniería de la Universidad de Toronto . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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