MADRID, 7 Jun. (EUROPA PRESS) -
Científicos del EPFL en Suiza han construido el primer sistema de bajo costo para dividir CO2 en CO, una reacción necesaria para convertir la energía renovable en combustible.
El futuro de la energía limpia depende de nuestra capacidad de almacenar eficientemente energía a partir de fuentes renovables y usarla más tarde. Una manera popular de hacer esto es electrolizar el dióxido de carbono al monóxido de carbono, que entonces se mezcla con el hidrógeno para producir los hidrocarburos líquidos como la gasolina o el keroseno que se pueden utilizar como combustible.
Sin embargo, actualmente carecemos de catalizadores eficientes y abundantes para la división inicial de CO2 en CO y oxígeno, lo que hace que la transición a la energía renovable sea costosa y prohibitiva.
Los científicos de la EPFL han desarrollado ahora un catalizador con materiales abundantes en la Tierra basado en nanocables de óxido de cobre modificados con óxido de estaño. El sistema puede dividir el CO2 con una eficiencia del 13,4%. El trabajo se publica en Nature Energy, y puede ayudar a los esfuerzos mundiales para producir sintéticamente combustibles a base de carbono a partir de CO2 y agua.
La investigación fue llevada a cabo por el laboratorio de Michael Grätzel en EPFL. Grätzel es conocida mundialmente por la invención de las primeras células solares sensibilizadas con colorantes (o "células Grätzel"). El catalizador, desarrollado por el estudiante de doctorado Marcel Schreier y el postdoctor Jingshan Luo, se realiza depositando una capa atómica de óxido de estaño sobre los nanocables de óxido de cobre.
Utilizando tales materiales abundantes en la Tierra, el diseño mantiene bajo el coste del catalizador, al tiempo que aumenta significativamente el rendimiento de CO, en oposición a los otros productos que se generan a partir de la electrocatálisis de CO2.
El catalizador se integró en un sistema de electrólisis de CO2 y se unió a una célula solar de triple unión (GaInP / GaInAs / Ge) para hacer un electrolizador de CO2. El sistema utiliza el catalizador como un electrodo bifuncional que reduce el CO2 en CO y produce oxígeno a través de lo que se conoce como reacción de "evolución del oxígeno". Los dos productos se separan con una membrana bipolar.
Utilizando la energía solar, el sistema pudo convertir selectivamente CO 2 en CO con una eficiencia del 13,4%, y hacerlo con una eficacia Faradaica de hasta el 90%: esto describe la eficiencia con la que se transfiere la carga eléctrica en un sistema de electrocatálisis como el desarrollado aquí. "El trabajo establece un nuevo punto de referencia para la reducción de CO2 impulsada por la energía solar", dice Luo.
"Esta es la primera vez que se demuestra un catalizador bifuncional y de bajo costo", añade Schreier en un comunicado. "Muy pocos catalizadores -excepto los caros, como el oro y la plata- pueden transformar selectivamente CO2 a CO en agua, lo cual es crucial para aplicaciones industriales".
