El nuevo sistema de bajo costo que transforma dióxido de carbono en combustible
Varios investigadores de la Universidad de Illinois en Chicago han diseñado un sistema que capaz de convertir el dióxido de carbono (CO 2) de la atmosféra en combustible de una forma barata y eficiente.
El estudio fue financiado por la Fundación Nacional de Ciencia y el Departamento de Energía de EEUU y se publica en la revista Science este jueves.
Este sistema está compuesto por ' hojas artificiales' conformadas por celdas solares. A diferencia de las es solares convencionales que convierten la luz solar en electricidad y la almacenan en baterías, estas hojas funcionan como una planta real, pues aprovecha la luz del sol como fuente de energía.
Mientras en la naturaleza, las hojas de las plantas producen su propio combustible en forma de azúcar, en el laboratorio estas hojas artificiales crean un gas de síntesis, una mezcla de gas de hidrógeno y monóxido de carbono.
"La nueva celda solar no es fotovoltaica, es fotosintética", diferenció Amin Salehi-Khojin, el profesor de ingeniería mecánica e industrial de la universidad y autor del estudio. "Usando luz solar, ahora podemos invertir el proceso y reciclar el carbón que se emite a la atmósfera convirtiéndolo en combustible", agregó.
El gas de síntesis se puede usar directamente como combustible y también se puede convertir en otros combustibles más conocidos como el diésel u otros hidrocarburos. Y lo que es más, el coste de este proceso es muy bajo y mucho más asequible comparado con el precio de la gasolina.
La instalación de varias granjas de “hojas artificiales” podría ayudar a eliminar una gran cantidad del CO 2 que se lleva emitiendo y contamina el planeta desde la revolución industrial.
“La tecnología puede ser adaptable, no sólo para el uso a gran escala, sino también para aplicaciones a pequeña escala” , comentó Amin. “En el futuro, también podría resultar útil en Marte, cuya atmósfera está compuesta principalmente por dióxido de carbono.”
"Este trabajo es beneficioso. La Fundación Nacional de la Ciencia lleva ya tiempo invirtiendo en la investigación para se descubran nuevas tecnologías valiosas como esta", declaró Robert McCabe, el director del programa de la Fundación.
¿Cómo funciona?
Las reacciones químicas que convierten el CO 2 en combustible se llaman reacciones de reducción, justo lo contrario de una combustión.
Los ingenieros llevan bastante tiempo intentando usar diferentes catalizadores, materiales que se usan para crear o acelerar una reacción química, para hacer que la reducción ocurra.
Hasta ahora hasta ahora estas reacciones no han sido muy eficientes porque los catalizadores que se han usado han sido metales preciosos de muy alto costo como la plata (Ag).
Lo novedad de este hallazgo es que el catalizador que han usado es mucho más eficiente y barato y se llama la nano escama de diselenuro de tungsteno.
"El nuevo catalizador es más activo y es capaz de romper los enlaces químicos del dióxido de carbono", festejó el investigador UIC Mohammad Asadi, autor principal del estudio artículo. “De hecho el nuevo catalizador es 1,000 veces más rápido que los catalizadores de metales nobles y 20 veces más barato.”
La hoja artificial se compone de dos celdas fotovoltaicas de silicio de 2.8 pulgadas cuadradas (18 centímetros cuadrados) que cosechan la luz, un catalizador de diselenuro de tungsteno, un sistema co-catalizador iónico líquido en parte del cátodo (parte del dispositivo con carga positiva) y de óxido de cobalto en el electrolito de fosfato de potasio en la parte del ánodo (parte del dispositivo con carga negativa).