Nueva tecnología: ¿CO2 transformado en metano al 99,3 %?
Convertir eficazmente el dióxido de carbono (CO2) en metano ya es posible gracias a un equipo de investigadores de Corea del Sur.
La lucha contra el cambio climático requiere soluciones innovadoras para reducir los gases de efecto invernadero (GEI). Entre estos gases, el dióxido de carbono (CO2) es uno de los más preocupantes.
Buenas noticias: un equipo de investigadores del Instituto de Ciencia y Tecnología Daegu Gyeongbuk (DGIST), en Corea del Sur, acaba de lograr un avance espectacular: una tecnología capaz de convertir CO2 en metano (CH4) con una tasa de conversión de 99,3 %.
Tecnología de vanguardia: el fotocatalizador TiO2-CdSe
El profesor In Soo-il de DGIST y su equipo han desarrollado tecnología mediante fotocatálisis para transformar el CO2 en sustancias útiles utilizando luz solar y agua.
Para entender mejor, la catálisis es un proceso que utiliza una sustancia especial llamada catalizador como acelerador de reacciones químicas. Este último no se consume en la reacción, lo que significa que se puede utilizar repetidamente. En el caso de la fotocatálisis, el catalizador activa la reacción utilizando energía luminosa.
El fotocatalizador diseñado por científicos surcoreanos está compuesto de seleniuro de cadmio (CdSe) y dióxido de titanio amorfo (TiO2). Esta elección de materiales es estratégica: el CdSe absorbe eficazmente la luz visible e infrarroja, mientras que el TiO2 amorfo ofrece una estructura desordenada que permite una transferencia de carga más estable y aumenta así el número de sitios activos.
Estos sitios son áreas específicas de la superficie del catalizador, donde ocurren reacciones químicas. La eficiencia del catalizador es directamente proporcional al número de sitios activos, determinando así su capacidad para procesar simultáneamente una mayor cantidad de CO2.
Este nuevo fotocatalizador se regenera rápidamente a temperatura ambiente con oxígeno, una característica única que lo distingue de los fotocatalizadores tradicionales que requieren calor para regenerarse.
Estas características son esenciales para una conversión eficiente de CO2. Además, los sitios activos de Ti3+ en la superficie amorfa del TiO2 juegan un papel esencial en la promoción de la adsorción de CO2 y su transición al estado reactivo.
Conversión casi perfecta
En las pruebas, el fotocatalizador TiO2-CdSe mostró un rendimiento sobresaliente, alcanzando una tasa de conversión del 99,3 % después de seis horas de fotorreacción continua.
Esta eficiencia abre perspectivas fascinantes para su aplicación a gran escala y bien podría revolucionar nuestro enfoque para reducir las emisiones de CO2 y producir energía renovable.
Este proyecto cuenta con el apoyo de programas de investigación en Corea del Sur y China, bajo los auspicios del Ministerio de Ciencia y TIC. Este apoyo internacional subraya la importancia y el potencial de esta tecnología revolucionaria en la lucha contra el calentamiento global.
El descubrimiento del equipo de la DGIST representa un paso de gigante hacia una solución sostenible porque no solo reduce las concentraciones de CO2 en la atmósfera, sino que también produce metano, potencialmente utilizable como biogás, una fuente de energía verde.
Este avance científico abre el camino a posibles aplicaciones industriales. Queda por ver cómo se desarrollará e integrará esta tecnología en nuestros esfuerzos generales para preservar el planeta, pero los resultados iniciales son innegablemente prometedores.
Referencia de la noticia:
Powar, N. S., Kim, S., Lee, J., Gong, E., Hiragond, C. B., Kim, D., ... & In, S. I. (2024). Unravelling the effect of Ti3+/Ti4+ active sites dynamic on reaction pathways in direct gas-solid-phase CO2 photoreduction. Applied Catalysis B: Environment and Energy, 352, 124006.