Un equipo internacional de científicos dirigido por Liang-shi Li en la Universidad de Indiana ha logrado un nuevo hito en la búsqueda de reciclar dióxido de carbono en la atmósfera de la Tierra en combustibles neutros en carbono y otros materiales.
Los químicos han diseñado una molécula que utiliza luz o electricidad para convertir el dióxido de carbono del gas de efecto invernadero en monóxido de carbono, una fuente de combustible neutral en carbono, más eficientemente que cualquier otro método de "reducción de carbono".
El proceso se informa en el Revista de la Sociedad Americana de Química .
"Si puede crear una molécula suficientemente eficiente para esta reacción, producirá energía que es libre y almacenable en forma de combustibles", dijo Li, profesor asociado en el Departamento de Química del IU Bloomington College of Arts and Sciences."Este estudio es un gran salto en esa dirección"
Quemar combustible, como el monóxido de carbono, produce dióxido de carbono y libera energía. Convertir el dióxido de carbono en combustible requiere al menos la misma cantidad de energía. Un objetivo importante entre los científicos ha sido disminuir el exceso de energía necesaria.
Esto es exactamente lo que logra la molécula de Li: al requerir la menor cantidad de energía informada hasta el momento para impulsar la formación de monóxido de carbono. La molécula, un complejo de nanografeno-renio conectado a través de un compuesto orgánico conocido como bipiridina, desencadena un efecto altamente eficientereacción que convierte el dióxido de carbono en monóxido de carbono.
La capacidad de crear de manera eficiente y exclusiva monóxido de carbono es significativa debido a la versatilidad de la molécula.
"El monóxido de carbono es una materia prima importante en muchos procesos industriales", dijo Li. "También es una forma de almacenar energía como combustible neutral en carbono, ya que no está devolviendo más carbono a la atmósfera que ustedya eliminado. Simplemente está volviendo a liberar la energía solar que solía hacer ".
El secreto de la eficiencia de la molécula es el nanografeno, una pieza de grafito a escala nanométrica, una forma común de carbono es decir, el "plomo" negro en los lápices, porque el color oscuro del material absorbe una gran cantidad de luz solar.
Li dijo que los complejos bipiridina-metal se han estudiado durante mucho tiempo para reducir el dióxido de carbono a monóxido de carbono con la luz solar. Pero estas moléculas solo pueden usar una pequeña porción de la luz en la luz solar, principalmente en el rango ultravioleta, que es invisible para los desnudosEn contraste, la molécula desarrollada en IU aprovecha el poder de absorción de la luz del nanografeno para crear una reacción que utiliza la luz solar en la longitud de onda de hasta 600 nanómetros, una gran parte del espectro de luz visible.
Esencialmente, dijo Li, la molécula actúa como un sistema de dos partes: un "colector de energía" de nanografeno que absorbe energía de la luz solar y un "motor" de renio atómico que produce monóxido de carbono. El colector de energía impulsa un flujo de electrones hacia elátomo de renio, que se une y convierte repetidamente el dióxido de carbono normalmente estable en monóxido de carbono.
La idea de vincular el nanografeno con el metal surgió de los esfuerzos anteriores de Li para crear una célula solar más eficiente con el material a base de carbono. "Nos preguntamos: ¿Podríamos cortar al intermediario - las células solares - y usar el¿Calidad absorbente de luz del nanografeno solo para impulsar la reacción? ", dijo.
Luego, Li planea hacer que la molécula sea más poderosa, lo que incluye hacerla durar más y sobrevivir en forma no líquida, ya que los catalizadores sólidos son más fáciles de usar en el mundo real. También está trabajando para reemplazar el átomo de renio en elmolécula, un elemento raro, con manganeso, un metal más común y menos costoso.
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Materiales proporcionado por Universidad de Indiana . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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