Investigadores de la Universidad de Rice convierten CO2 en combustible líquido
4 septiembre, 2019
Uno de los grandes problemas ambientales de la época actual es el exceso de gases de efecto invernadero. Nuestro estilo de vida promueve que se sigan produciendo y reducir su cantidad no es una tarea fácil. Desde la Universidad de Rice, en Houston Texas, viene una propuesta que de hacerse a gran escala ayudaría a reducir significativamente los niveles de este gas. La idea básica parece simple: convertir dióxido de carbono (CO2) en combustible líquido.
Una electrólisis con algunos ajustes
Uno de los experimentos típicos en las clases de química de la educación básica el que nos muestra la electrólisis. Después de muchos cálculos vemos que efectivamente, una corriente eléctrica provoca reacciones químicas en una solución. Con esta imagen en mente podemos imaginar más claramente lo que hizo Haotian Wang y su equipo.
La idea básica de este equipo de investigadores fue reducir la cantidad de CO2 a través de electrólisis. Lo que hicieron fue construir un reactor catalítico que transforma el gas de efecto invernadero. La última versión de este reactor trabaja con CO2 como materia prima y es capaz de producir ácido fórmico de gran pureza en altas concentraciones.
La eficiencia energética de este reactor es, por ahora, del 42%. Se trata de un prototipo y ya es capaz de obtener casi la mitad de la energía acumulada en el ácido fórmico. Al usarse este líquido como combustible se obtiene CO2, así que nuevamente se puede comenzar el proceso. Con un ciclo energético como el que permite un reactor de este tipo las emisiones de gases nocivos para el ambiente se reduciría drásticamente; claro que por ahora está en desarrollo.
Uno de los problemas a los que se enfrentaron Wang y su equipo fue la adaptación del proceso para reducir los niveles de sal. “Normalmente la gente reduce el dióxido de carbono en un electrolito líquido tradicional como agua salada”, comentó Wang, a lo que agrega: “Necesitas que la electricidad sea conducida, pero el electrolito de agua pura es muy resistente. Necesitas agregar sales como cloruro de sodio o bicarbonato de potasio porque sus iones se pueden mover libremente en el agua”.
En una reacción de este tipo las sales se requieren en grandes cantidades. Normalmente este proceso se realiza en cantidades pequeñas y no representa un freno pero el objetivo en este caso era trabajar con cantidades grandes y tuvieron que buscar alternativas para volúmenes mayores, no de miligramos, sino de kilogramos. De no ser así no sería un desarrollo útil para la industria.
Los resultados del trabajo de Wang y su equipo se publicaron en la revista científica Nature energy. En el artículo se reporta que el reactor es capaz de trabajar durante 100 horas continuas. Si realmente se busca hacer un proceso químico significativo para el medio ambiente hay que pensar en un ritmo de transformación industrial. Lo que publica Nature es el resultado de un proyecto que continúa.
El siguiente paso es probar con otros químicos. Uno de los que está en la mira es el hidrógeno, que tiene el potencial de producir mil veces más energía en estado sólido que en estado gaseoso. Para Wang y sus colaboradores la creación de celdas con hidrógeno es uno de los grandes retos. No sabemos si se consiga, pero ya está en la lista de objetivos.