Conversión barata y directa en metano de CO2 capturado de la atmósfera

Una nueva forma de capturar y convertir CO2 en metano sugiere que las futuras emisiones puedan convertirse en combustible alternativo utilizando electricidad de fuentes renovables de forma asequible.

Utilizando un catalizador especial basado en níquel, los investigadores de la Universidad de Oregon State han descubierto una forma de ahorrar gran parte de la energía requerida en el proceso convirtiendo el dióxido de carbono capturado directamente en metano, dijo en un comunicado Tomaz Neves-García, autor principal del estudio y actual investigador postdoctoral en química y bioquímica.

Al utilizar átomos de níquel dispuestos sobre una superficie electrificada, el equipo pudo convertir directamente el carbamato, la forma capturada del dióxido de carbono, en metano. Descubrieron que los átomos de níquel, un catalizador barato y ampliamente disponible, eran extremadamente buenos para realizar esta conversión.

"Pasamos de una molécula que tiene poca energía a producir a partir de ella un combustible que tiene mucha energía", dijo en un comunicado Neves-García. "Lo que hace que esto sea tan interesante es que otros capturan, recuperan y luego convierten el dióxido de carbono en pasos, mientras que nosotros ahorramos energía al realizar estos pasos simultáneamente".

Lo más importante es que agilizar el proceso de captura de carbono ayuda a replantear lo que los científicos saben sobre el ciclo del carbono y es un paso vital para establecer estrategias más complejas para tecnologías de mitigación climática más rápidas y eficientes.

"Necesitamos centrarnos en gastar la menor energía posible en la captura y conversión de carbono", dijo Neves-García. "Así que, en lugar de realizar todos los pasos de captura y conversión de forma independiente, podemos combinarlos en un solo paso, evitando procesos que desperdician energía".

El artículo se publicó recientemente en el Journal of the American Chemical Society.

Aunque muchos métodos de captura de carbono todavía están en sus primeras etapas, con investigadores de una variedad de campos trabajando para mejorarlos, este campo es prometedor, dijo Neves-García.

La conversión de CO2 en un combustible utilizando electricidad renovable tiene el potencial de cerrar el ciclo del carbono. Por ejemplo, cuando se quema metano para generar energía, emite dióxido de carbono, que, si se captura y se convierte nuevamente en metano, podría conducir a un ciclo continuo de producción de energía sin agregar a la carga del calentamiento global de la Tierra.

El estudio también representa la primera vez que los investigadores descubrieron que podían usar la electroquímica para lograr la conversión de carbamato en metano. Aunque se han hecho muchos intentos para convertir el CO2 capturado en productos útiles, hasta ahora la mayoría de los investigadores solo han demostrado la capacidad de producir monóxido de carbono.

"El metano puede ser un producto realmente interesante, pero lo más importante es que esto abre un camino para desarrollar más procesos para convertir el CO2 capturado en otros productos", dijo.

En el futuro, el equipo espera seguir explorando otras alternativas de energía limpia química para ayudar a inspirar la creación de una variedad de rutas de captura de carbono sostenibles.

"Todo siempre vuelve a la energía, y hay mucho entusiasmo y esfuerzo invertido en el futuro de este campo para ahorrar más energía", dijo Neves-García.