Científicos Usan El Cobre Para Convertir El CO2 En Combustible Sostenible

Agregar cobre a un fotocatalizador cuadruplicó su eficiencia y dio como resultado la formación de metanol en lugar de metano.

Un equipo internacional de investigadores ha logrado un avance significativo en la conversión de dióxido de carbono (CO2) en metanol utilizando la luz solar y átomos individuales de cobre sobre un material activado por luz. Este descubrimiento, realizado por académicos de la Universidad de Nottingham, la Universidad de Birmingham, la Universidad de Queensland y la Universidad de Ulm, abre nuevas vías para la producción de combustibles verdes, aprovechando la energía solar sostenible y el CO2, un conocido contribuyente al calentamiento global.

La búsqueda de métodos sostenibles para convertir el CO2, principal responsable del calentamiento global, en productos útiles ha cobrado importancia. Los métodos tradicionales dependen del hidrógeno de los combustibles fósiles, haciendo imperativo el desarrollo de alternativas que utilicen la energía solar y el agua. Este estudio presenta un material innovador que facilita la conversión de CO2 en metanol bajo irradiación solar, marcando un avance en la utilización de fuentes renovables para combatir el cambio climático.

Metodología

El material, compuesto por átomos de cobre anclados en carbono nitruro nanocristalino, permite la transferencia eficiente de electrones desde el carbono nitruro al CO2, un paso crucial en la producción de metanol. La clave del proceso es un nuevo tipo de carbono nitruro, tratado térmicamente para alcanzar la cristalinidad deseada, maximizando así sus propiedades fotocatalíticas. La deposición de cobre mediante pulverización catódica permite un contacto íntimo entre los átomos de semiconductor y metal, esencial para la eficacia del catalizador.

Resultados

Los experimentos demostraron que la nueva forma de carbono nitruro es significativamente más activa que la versión tradicional, incluso sin cobre. La adición de cobre aumentó esta eficiencia cuatro veces, cambiando la selectividad de producción de metano, otro gas de efecto invernadero, a metanol, un combustible verde valioso. Este resultado subraya la importancia de la selección y manipulación precisa de los materiales a nanoescala para la conversión de CO2.

Discusión

Este avance es un paso significativo hacia la comprensión profunda de los materiales fotocatalíticos en la conversión de CO2. Abre el camino para la creación de catalizadores altamente selectivos y ajustables, donde el producto deseado puede ser modificado mediante el control preciso del catalizador a nanoescala. Además, destaca la sostenibilidad del catalizador, compuesto por elementos abundantes en nuestro planeta: carbono, nitrógeno y cobre.

Vía www.nottingham.ac.uk

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