Las miles de toneladas métricas de dióxido de carbono CO 2 emitido por las plantas de energía cada año no tiene que ir a la atmósfera.Los investigadores son optimistas de que en la próxima década seremos capaces de capturar CO de forma asequible 2 desperdiciarlos y convertirlos en moléculas útiles para materias primas, biocombustibles, productos farmacéuticos o combustibles renovables. El 29 de marzo en la revista julio , un equipo de científicos canadienses y estadounidenses describen su visión de lo que deberíamos hacer con CO 2 y cómo podemos hacerlo.
"Similar a cómo una planta toma dióxido de carbono, luz solar y agua para producir azúcares por sí misma, estamos interesados en usar tecnología para tomar energía del sol u otras fuentes renovables para convertir CO 2 en pequeñas moléculas de bloques de construcción que luego pueden actualizarse utilizando medios tradicionales de la química para uso comercial ", dice Phil De Luna, candidato a doctorado en ciencia de materiales." Nos inspiramos en la naturaleza y lo hacemos de manera más rápida y eficiente."
De Luna es el primer autor del artículo junto con el becario postdoctoral Oleksandr Bushuyev, ambos miembros del Edward Sargent Lab de la Universidad de Toronto. Sargent, el autor principal, es profesor en el Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática.
Su análisis identificó una serie de posibles moléculas pequeñas que tienen sentido económico y podrían obtenerse mediante la conversión de CO capturado 2 . Para las necesidades de almacenamiento de energía, el hidrógeno, el metano y el etano podrían usarse en biocombustibles. Además, el etileno y el etanol podrían servir como componentes básicos para una variedad de bienes de consumo y CO 2 el ácido fórmico derivado podría ser utilizado por la industria farmacéutica o como combustible en pilas de combustible.
mientras que las tecnologías actuales que pueden capturar CO 2 los residuos aún están en su infancia, con nuevas empresas emergentes que actualmente desarrollan estrategias para uso comercial, los investigadores prevén que las próximas décadas traerán mejoras importantes para producir CO 2 captura y conversión una realidad. Dentro de 5 a 10 años, la electrocatálisis, que estimula las reacciones químicas a través de la electricidad, podría ser una forma de entrar en este proceso. Y 50 años o más en el futuro, las máquinas moleculares o la nanotecnología podrían impulsar la conversión.
"Esto sigue siendo tecnología para el futuro", dice Bushuyev, "pero es teóricamente posible y factible, y estamos entusiasmados con su ampliación e implementación. Si continuamos trabajando en esto, es cuestión de tiempo antes de quetienen plantas de energía donde CO 2 se emite, captura y convierte ".
Los autores son conscientes de las limitaciones de la captura y conversión de carbono. Primero, ha sido criticado por no ser económicamente factible, particularmente debido al costo de la electricidad para hacer que se produzcan estas reacciones químicas, pero esto probablemente se reducirá como renovable.la energía se generaliza con el tiempo. En segundo lugar, hay pocas fábricas con una alta huella de carbono que emitan CO puro 2 , que es necesario para la conversión, pero la tecnología que podría ayudar con este problema está en desarrollo.
"La motivación para escribir este artículo es que queríamos tener una idea clara de si esto podría ser económicamente viable y si vale la pena invertir en él", dice De Luna. "Este artículo muestra un camino para lo que podemos hacercon conversión de dióxido de carbono en las próximas décadas ".
Se desarrollaron muchas ideas para el análisis en colaboración con Ling Tao, Genevieve Saur y Jao van de Lagemaat en el Laboratorio Nacional de Energía Renovable de EE. UU.
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