opción
Se convertes o CO2 en gas de síntese, obtén unha materia prima valiosa para a industria química. Os investigadores da TU Wien mostran como isto funciona mesmo a temperatura ambiente e presión ambiente.
Calquera persoa que pense no CO2 probablemente pensará rapidamente en termos como prexudicial para o clima ou produto de refugallo. Mentres o CO2 estivo aí durante moito tempo -un puro produto de refugallo-, cada vez están a desenvolverse máis procesos cos que o gas de efecto invernadoiro pode converterse en materias primas valiosas. A química fala entón de "químicos de valor engadido". Un novo material que o fai posible foi desenvolvido na Universidade Tecnolóxica de Viena e recentemente presentado na revista Communications Chemistry.
O grupo de investigación de Dominik Eder desenvolveu un novo material que facilita a conversión de CO2. Estes son MOCHAs - estes son compostos de calcogenolato organometálicos que serven como catalizadores. O resultado da conversión electroquímica é o gas de síntese, ou gas de síntese para abreviar, que é unha materia prima importante para a industria química.
O CO2 convértese en gas de síntese
O gas de síntese é unha mestura de monóxido de carbono (CO), hidróxeno (H2) e outros gases e úsase como materia prima para outras substancias. Un dos campos de aplicación máis importantes é a produción de fertilizantes, na que se produce amoníaco a partir do gas de síntese. Non obstante, tamén se pode utilizar para a produción de combustibles como o gasóleo ou para a produción de metanol, que se utiliza nas pilas de combustible. Dado que a extracción de CO2 da atmosfera é bastante enerxética, ten sentido extraer CO2 das plantas industriais. A partir de aí pode, polo tanto, servir como material de partida para diversos produtos químicos.
Non obstante, os métodos anteriores requiren altas temperaturas e presión, así como catalizadores caros. Por iso, os investigadores vieneses buscaron catalizadores cos que tamén se poida producir gas de síntese a baixas temperaturas e presión ambiente. "Os MOCHA funcionan de forma diferente aos catalizadores utilizados ata a data: en lugar de calor, fornécese electricidade para activar o catalizador e iniciar a conversión de CO2 en gas de síntese", explica o líder do grupo junior Dogukan Apaydin, que está a cargo dos métodos de conversión de CO2 no investigación de grupos de investigación.
MOCHA como solucionadores de problemas
Os MOCHA forman unha clase de materiais que se desenvolveron hai case 20 anos, pero que aínda non atoparon ningunha aplicación. Polo tanto, os materiais híbridos orgánicos-inorgánicos só gañaron popularidade nos últimos anos. Os investigadores da TU recoñeceron o potencial dos MOCHA como catalizadores e realizaron experimentos con eles por primeira vez. Non obstante, enfrontáronse a unha serie de problemas: Os métodos de síntese anteriores só producían pequenas cantidades de produto e requirían moito tempo. "Utilizando o noso método de síntese, puidemos aumentar significativamente a cantidade de produto e acurtar a duración de 72 a cinco horas", explica Apaydin, o novo proceso de fabricación de MOCHA.
As primeiras probas demostraron que o rendemento catalítico dos MOCHA na produción de gas de síntese a partir de CO2 é comparable ao dos catalizadores establecidos anteriormente. Ademais, requiren moita menos enerxía xa que toda a reacción pode levarse a cabo a temperatura ambiente. Ademais, os MOCHA demostraron ser extremadamente estables. Pódense usar en diferentes disolventes, a diferentes temperaturas ou en diferentes condicións de pH, e conservan a súa forma incluso despois da catálise.
Non obstante, hai algúns parámetros que o equipo arredor de Dogukan Apaydin e a estudante de doutoramento Hannah Rabl aínda están investigando. Usar os mesmos electrodos varias veces para entregar enerxía en forma de corrente mostra unha lixeira caída no rendemento. Como se pode mellorar aínda máis a conexión entre os MOCHA e os electrodos para evitar esta caída no rendemento, estase investigando agora en experimentos a longo prazo. "Aínda estamos nunha fase inicial de aplicación", sinala Dogukan Apaydin. “Gústame comparar isto cos sistemas solares, que hai 30 anos eran moito máis complexos e caros de producir que hoxe. Non obstante, coa infraestrutura e a vontade política adecuadas, os MOCHA tamén poden ser amplamente utilizados no futuro na conversión de CO2 en gas de síntese e contribuír así á protección do clima", asegura Apaydin.
