Un grupo de investigadores del
Laboratorio Nacional de Hefei de China para las Ciencias Físicas ha
desarrollado un nuevo material que puede convertir el dióxido de carbono en formiato, un combustible que
puede ser usado sin que produzca desechos tóxicos.
De acuerdo lo publicado en la
revista Nature, este nuevo material esta hecho de microscópicas capas de
cobalto y, los investigadores creen, podría ser una forma eficiente de no solo reducir
la actual
contaminación que vive China si no aprovecharla como combustible limpio.
"Esto representa un gran
avance científico" dijo
a Popular Mechanics, Karthish Manthiram, un ingeniero químico del Instituto
de Tecnología de California que no participó en la investigación. "Sin
duda será un proceso de años antes que esto funcione en un dispositivo que
tenga éxito comercial. Pero en esta etapa de desarrollo, y de acuerdo a todos
los indicadores, la reacción se ve muy positiva."
El material tiene un espesor
de solo 4 átomos y se compone de capas ultra-delgadas de metal de cobalto puro
y una mezcla de cobalto y óxido de cobalto. Cuando se somete al
proceso de electrorreducción, que implica la aplicación de una pequeña
corriente eléctrica al material con el fin de cambiar la estructura molecular
del CO2 interno, este produce un combustible limpio.
Como
explica William Herkewitz para Popular Mechanics, cuando se aplica una
corriente eléctrica al nanomaterial de cobalto, esta hace que las moléculas en
el interior del material interactúen con las moléculas de CO2 que circulan
libremente a través de él. Esta interacción hace que los átomos de hidrógeno se
unan a los átomos de carbono del CO2, provocando que un electrón extra sea
propulsado hacia uno de sus átomos de oxígeno. "Con eso, el CO2 se
convierte en CHOO- o formiato", dice.
Las pruebas de laboratorio con
el material confirmaron que pueden mantener "densidades de corriente
estables de aproximadamente 10 miliamperios de formiato por centímetro cuadrado
durante 40 horas, con aproximadamente el 90% de selectividad de formiato a un
sobrepotencial de solamente 0,24 voltios".
Este "sobrepotencial"
es la cantidad de energía que se pierde debido a la lentitud de las reacciones
electroquímicas sufridas por los electrodos como éste. Cuanto menor sea el
sobrepotencial, mejor; pero con el fin de hacer algo eficaz, debe mantenerse ese
pequeño sobrepotencial al mismo tiempo que se conserva la tasa de producción de
combustible. Aquí es donde muchos intentos de electrorreducción CO2 han fallado
en el pasado.
Manthiram
dijo a Popular Mechanics que este nuevo material no solo puede mantener un
bajo sobrepotencial al mismo tiempo de lograr producir una alta tasa de formiato,
sino que también logra mantener todo estable. "Es muy raro y difícil de
encontrar un material que satisfaga estas tres limitaciones," dijo, y
agregó que este material es "la mejor que han visto" hasta ahora.
Durante décadas los
científicos han estado buscando una forma eficiente de transformar
CO2 en algo útil y al parecer, con este nuevo material, por fin se ha
logrado.
FUENTE: SCIENCEALERT