Nanoparticulas

Nanopartículas para una conversión más eficaz de CO2 en metano o metanol

El cobre es uno de los pocos metales que pueden convertir el dióxido de carbono (CO2) en hidrocarburos con un consumo energético relativamente bajo. Usado como electrodo y estimulado con el debido voltaje, el cobre actúa como un potente catalizador, desencadenando una reacción electroquímica con el dióxido de carbono que produce, a partir del mismo, metano o metanol.

Investigadores de diversas partes del globo han estudiado el potencial del cobre como un medio barato y energéticamente eficiente de reciclar el dióxido de carbono emitido en bastantes centrales eléctricas. La idea, en esencia, es que en vez de ser liberado a la atmósfera, al CO2 se le haría circular por un catalizador de cobre, gracias a lo cual se obtendría metano, que a su vez serviría de combustible para la propia central termoeléctrica. Este sistema podría reducir considerablemente las emisiones de CO2, un preocupante gas con efecto invernadero, en las centrales termoeléctricas alimentadas con carbón o con gas natural.

Pero el cobre se oxida con bastante facilidad, como se aprecia por el color verdoso que a menudo acaba tomando. Por ello, este metal es inestable, lo que puede enlentecer significativamente su reacción con el dióxido de carbono y derivar ello hacia una formación importante de subproductos indeseados como el monóxido de carbono y el ácido fórmico.

Ahora, unos investigadores del MIT (Instituto Tecnológico de Massachusetts), situado en Cambridge, Estados Unidos, ha presentado una solución que puede reducir aún más la energía que necesita el cobre para procesar al dióxido de carbono, logrando al mismo tiempo que el metal sea mucho más estable. El grupo ha diseñado nanopartículas de cobre con un poco de oro, que es resistente a la corrosión y la oxidación. En las pruebas realizadas, los investigadores observaron que esa presencia discreta del oro vuelve al cobre mucho más estable. En los experimentos, se recubrió los electrodos con las nanopartículas híbridas, y se comprobó que se necesitaba mucha menos energía para lograr que estas nanopartículas reaccionasen del modo deseado con el dióxido de carbono, en comparación con lo que sucede al usar nanopartículas de cobre puro.

Los resultados obtenidos por el equipo de Kimberly Hamad-Schifferli, Yang Shao-Horn, Zhichuan Xu y Erica Lai abren el camino hacia una forma potencialmente eficaz desde el punto de vista energético de recortar las emisiones de dióxido de carbono de bastantes centrales termoeléctricas. Con los métodos más convencionales, lo habitual es tener que gastar mucha energía en convertir el CO2 en algo útil. El nuevo sistema basado en las nanopartículas híbridas de cobre y oro puede representar el avance definitivo para cambiar esa situación.

...