Conversión de energía: Hacer carbonato, no dióxido de carbono
Los científicos han desarrollado una técnica para evitar el CO2 en los procesos de conversión de energía con combustibles que contienen carbono
La naturaleza conoce varias formas de capturar el dióxido de carbono (CO2). La más destacada es la fotosíntesis, en la que se utiliza la luz solar para fijarel CO2 en la biomasa. En la actualidad, grupos de investigación de todo el mundo se esfuerzan por imitar este proceso y realizar la fotosíntesis artificial. El objetivo final es "fototransformar" eficazmenteel CO2 en combustibles sintéticos. Sin embargo, la naturaleza también conoce otras estrategias para capturar el dióxido de carbono, como la disolución delCO2 en forma de carbonato (CO32-) en los océanos. Los mariscos aprovechan entonces el carbonato disuelto y construyen estructuras sólidas a base de CaCO3 para refugiarse, que finalmente acaban a salvo en las rocas de todo el planeta.
Detalle del experimento: Burbujas de hidrógeno emergiendo en el catalizador y cristales de carbonato precipitando de la solución.
© Nano-Institut / LMU
Inspirándose en la forma en que los mariscos capturan el dióxido de carbono, los científicos de la LMU del Nano-Instituto de Múnich desarrollaron la idea de transformar un combustible que contenga carbono en uno que nolo libere, sino que lo capture en forma de carbonato. Eligieron el metanol alcalino e idearon un sistema activado por la luz, que producía eficazmente hidrógeno y carbonato en forma de pequeñas piedras. Introdujeron un novedoso dispositivo multicapa para aprovechar al máximo la luz incidente y los catalizadores.
El Dr. Yiou Wang, que realizó la mayor parte del trabajo experimental, es becario de la fundación Alexander-von-Humboldt y trabaja en la Cátedra de Fotónica y Optoelectrónica dirigida por el profesor Jochen Feldmann. Recuerda: "Tuve dos momentos de gran emoción: En primer lugar, cuando vi las burbujas de hidrógeno que surgían en el catalizador y, en segundo lugar, cuando observé que los cristales de carbonato se precipitaban de la solución". El Dr. Jacek Stolarczyk, experto en fotosíntesis artificial, añade: "La luz es un medio excelente para desencadenar reacciones de conversión de energía, más cómodo de utilizar que el calor y la presión".
Una posible aplicación es la producción in situ del hidrógeno necesario a partir de alcoholes de bajo coste, lo que evita los riesgos de almacenar y transportar el hidrógeno antes de utilizarlo en pilas de combustible. Un proceso de este tipo, neutro en carbono y activado por la luz, produce hidrógeno de forma segura y eficiente, lo que podría permitir una fabricación escalable y ser prometedor para aplicaciones amplias y prácticas. El profesor Jochen Feldmann afirma: "Evitarla emisión de CO2 mediante la unión del carbono en los carbonatos podría convertirse, en general, en un concepto importante a la hora de utilizar combustibles que contienen carbono".
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