Los gases de escape de hornos domésticos, chimeneas e instalaciones industriales son dióxido de carbono (CO2) en el aire, contribuye a la contaminación. Los científicos están informando Cartas de Energía ACS desarrolló un nuevo tipo de electrodo diseñado para resolver este problema capturando CO2 directamente del aire y lo convierte en una sustancia química útil llamada ácido fórmico. En las pruebas, el sistema superó la tecnología de electrodos existente cuando se expuso a gases de combustión simulados y funcionó en CO.2 Similar a los niveles encontrados en la atmósfera.
“Este trabajo muestra que la captura y conversión de carbono no necesitan tratarse como pasos separados. Al combinar ambas funciones en un solo electrodo, demostramos una vía simple para el CO2 uso en condiciones de gas realistas”, explicó Wanyoung Choi, autor correspondiente del estudio.
¿Por qué CO?2 La transición ha sido tan difícil
Extraer dióxido de carbono del aire puede parecer sencillo, especialmente porque las plantas lo hacen de forma natural. El mayor desafío es convertir ese gas capturado en algo útil, un paso que es esencial si se quiere que la tecnología de captura de carbono se adopte ampliamente. En extracción industrial real, CO2 Generalmente mezclado con otros gases, incluidos nitrógeno y oxígeno. La mayoría de los sistemas de conversión existentes sólo funcionan de manera eficiente cuando el dióxido de carbono ya está separado y condensado, lo que limita su practicidad.
Para superar este obstáculo, Donglai Pan, Myung Hwan Oh, Wanyoung Choi y sus colegas se propusieron crear un sistema que pudiera funcionar en situaciones realistas. Su objetivo era crear un dispositivo capaz de manejar los gases de combustión tal como se producen y convertir incluso pequeñas cantidades de CO capturado.2 En un producto valioso.
Dentro del electrodo de tres capas.
El equipo de investigación diseñó un electrodo que permite el paso del gas, atrapando dióxido de carbono y convirtiéndolo al mismo tiempo. El dispositivo consta de tres capas: un componente que captura CO;2Una lámina de papel carbón permeable a los gases y una capa catalítica de óxido de estaño (IV). Juntos, estos elementos permiten la conversión directa de dióxido de carbono en ácido fórmico.
El ácido fórmico es una sustancia química importante que se utiliza en una variedad de aplicaciones, incluidas las pilas de combustible y otros procesos industriales. Puede hacer que la reutilización del carbono producido directamente a partir de los gases de escape sea más práctica y rentable.
Resultados sólidos en condiciones del mundo real
Cuando se prueba con CO puro2 gas, el nuevo electrodo mostró aproximadamente un 40% más de eficiencia que los electrodos de conversión de carbono existentes en condiciones de laboratorio similares. La ventaja se hizo aún más evidente cuando los investigadores utilizaron un gas de combustión simulado que contenía un 15% de CO.28% de gas oxígeno y 77% de gas nitrógeno. En estas condiciones, el nuevo sistema produjo cantidades sustanciales de ácido fórmico, mientras que otras tecnologías produjeron muy poco.
Se ha demostrado que el electrodo es capaz de capturar dióxido de carbono en concentraciones similares a las que se encuentran en la atmósfera, lo que demuestra que puede funcionar en el aire ambiente. Según los investigadores, este método ofrece un camino prometedor para integrar la captura de carbono en aplicaciones industriales reales. También sugieren que diseños similares podrían eventualmente adaptarse para capturar y convertir otros gases de efecto invernadero, incluido el metano.
Los autores agradecen la financiación de la Fundación Nacional de Investigación de Corea.
