viernes, 29 de septiembre de 2017

Catalizador con nanopartículas de cobre transforma el dióxido de carbono en etileno, etanol y propanol utilizando energía solar.

Científicos de la Universidad de California, del Lawrence Berkeley National Laboratory y del NanoScience Institute de Berkeley, han desarrollado un nuevo electrocatalizador que puede convertir directamente el dióxido de carbono en productos con mas de un átomo de carbono. 
El artículo “Copper nanoparticle ensembles for selective electroreduction of CO2 to C2–C3 products” se publicó el 18 de setiembre en la revista científica PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences)  y constituye el último de una serie de estudios destinados a obtener productos químicos “limpios” a partir de dióxido de carbono. 
Un electrocatalizador compuesto de nanopartículas de cobre proporciona las condiciones necesarias para transformar el dióxido de carbono en etileno, etanol y propanol. El etileno es el ingrediente básico utilizado para fabricar películas y botellas de plástico, así como tubos de cloruro de polivinilo (PVC). El etanol, comúnmente obtenido de biomasa, constituye un biocombustible usual, mientras que el propanol, un combustible muy efectivo, actualmente tiene una fabricación demasiado costosa como para ser utilizado como tal. 
El catalizador consiste en esferas de cobre de 7 nanómetros de diámetro densamente empaquetadas y estratificadas en la parte superior del papel carbonoso. Los investigadores encontraron que durante un período muy temprano de la electrólisis (utiliza distindos electrolítos saturados con el gas) los cúmulos de nanopartículas se fusionaron y se transformaron en nanoestructuras tipo cubo con un tamaño de 10 a 40 nanómetros. Después de esta transición la transformación del dióxido de carbono en los citados productos comenzó a ocurrir. Este cambio estructural en tiempo real de las nanoesferas de cobre a las estructuras de tipo cubo facilitó la formación de los hidrocarburos multicarbonados. Diez centímetros cuadrados del catalizador pueden producir aproximadamente 1,3 gramos de etileno, 0,8 gramos de etanol y 0,2 gramos de propanol por día con un consumo energético mínimo provisto por energía solar. 
Un avance interesante en el desafío científico-tecnológico de reemplazar el combustible fósil. 

Imagen: Dohyung Kim / Laboratorio de Berkeley
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