Los nanocatalizadores podrían hacer realidad el combustible de CO2 - World Energy Trade

Los nanocatalizadores podrían hacer realidad el combustible de CO2

Dos inventos recientes están dando esperanza, y ambos tienen que ver con nanocatalizadores.

Dos inventos recientes están dando esperanza, y ambos tienen que ver con nanocatalizadores.

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La tecnología de captura de carbono ha atraído cada vez más atención como una forma de resolver el problema mundial de emisiones causadas por el hombre, pero los costos siguen siendo un obstáculo. Pero otra tecnología podría ayudar: convertir el CO2 en combustible.

Dos inventos recientes están dando esperanza, y ambos tienen que ver con nanocatalizadores.  


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Como su nombre lo indica, estos son catalizadores microscópicos, químicos que aceleran una reacción química entre otros elementos, y estos catalizadores pueden usarse en la hidrogenación para producir gases útiles.  

En pocas palabras, la hidrogenación significa agregar átomos de hidrógeno a una molécula y, por lo tanto, eliminar otros átomos de ella. Con el dióxido de carbono, la hidrogenación podría funcionar eliminando los átomos de oxígeno y reemplazándolos con hidrógeno, creando hidrocarburos.  

Normalmente, la hidrogenación requiere temperaturas extremadamente altas, y esto hace que el proceso sea costoso. También requiere un catalizador, que generalmente viene en forma de platino o paladio, ambos metales preciosos son caros. Ahora, parece que hay dos alternativas a este proceso.  

Un equipo de investigadores de la Universidad del Sur de California y el Laboratorio Nacional de Energía Renovable (National Renewable Energy Laboratory, NREL, por sus siglas en inglés) desarrolló un nuevo tipo de catalizador que puede ayudar a convertir el CO2 residual en combustibles y precursores de productos químicos.  

Sin embargo, lo que quizás sea más importante es que el proceso que el NREL y la USC idearon involucra temperaturas mucho más bajas que los 1,100 grados Celsius requeridos para convertir los carburos metálicos en catalizadores. A estas temperaturas más bajas, el proceso no solo es más barato, sino que también permite a los científicos manipular las propiedades de las nanopartículas y mejorar el proceso catalítico.  

¿Cual es el problema? El gran problema es que si la tecnología avanza lo suficiente como para producir cantidades suficientemente grandes de estos nanocatalizadores (los investigadores están usando actualmente lo que llaman reactores milifluídicos (leer en miniatura)) podría proporcionar una forma más barata de usar CO2 en lugar de dejarlo en la atmósfera.  

El científico Frederick Baddour es parte del equipo de investigación que trabaja en un proceso más suave y escalable para producir nanopartículas de carburo metálico.

Figura 1. El científico Frederick Baddour es parte del equipo de investigación que trabaja en un proceso más suave y escalable para producir nanopartículas de carburo metálico. Imagen cortesía de NREL

Otro equipo también está atacando este problema, utilizando, además del molibdeno, el níquel y el magnesio, ambos mucho menos costosos que los metales del grupo del platino.  

"Nos propusimos desarrollar un catalizador eficaz que pueda convertir grandes cantidades de gases de efecto invernadero, dióxido de carbono y metano sin fallas", dijo el autor principal del segundo estudio, Cafer T. Yavuz, del Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea.  

Lo que hicieron los científicos de KAIST fue usar una combinación de nanopartículas de níquel-molibdeno y óxido de magnesio cristalino. Calentaron las nanopartículas y esto los obligó a pasar al óxido de magnesio creando, según el comunicado de prensa, un catalizador que "sellaba sus propios sitios activos de alta energía y fijaba permanentemente la ubicación de las nanopartículas, lo que significa que el el catalizador no tendrá una acumulación de carbono, ni las partículas de la superficie se unirán entre sí ".  

Ambos suenan como métodos prometedores para utilizar dióxido de carbono, esencialmente reciclándolo, pero ¿de dónde vendrá el dióxido de carbono? A pesar de todo el encabezado que ha estado ocupando la captura de carbono, sigue siendo, en su mayor parte, prohibitivamente costoso.  

Sin embargo, esto puede estar a punto de cambiar, al menos en los Estados Unidos.  


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A principios de esta semana, el Servicio de Impuestos Internos​ de Estados Unidos (Internal Revenue Service, IRS, por sus siglas en inglés), lanzó nuevas reglas para las compañías de energía involucradas en la captura de carbono que explican cómo pueden reclamar créditos fiscales más altos para sus proyectos de captura de carbono.  

El Congreso aprobó la ley que duplicó el crédito fiscal que las compañías podían reclamar en sus proyectos de captura de carbono, recordó James Osborne del Houston Chronicle en un informe sobre las noticias, pero se le dejó al Servicio de Impuestos Internos decir exactamente cómo se podrían reclamar estos créditos.  

"Todavía estamos revisando activamente los detalles en este momento. Sin embargo, estamos muy contentos de ver que el Servicio de Impuestos Internos ha tenido en cuenta las recomendaciones clave de la Carbon Capture Coalition", dijo el jefe de la CCC, Brad Crabtree. "Sin embargo, este trabajo tomó demasiado tiempo y ha retrasado cientos de millones, si no miles de millones de dólares en inversiones".  

Ahora que hay claridad sobre los créditos fiscales, estas inversiones podrían materializarse y la captura de carbono finalmente podría despegar. Las tecnologías catalíticas como las desarrolladas por los equipos estadounidense y coreano podrían ser de gran ayuda para realizar la captura de carbono y reutilizar la práctica estándar en algún momento en el futuro.  

¿Y la parte de captura? El MIT ha resuelto esto: el año pasado, un documento detalló un dispositivo que podría aspirar dióxido de carbono del aire, almacenarlo y liberarlo cuando sea necesario para su reutilización en otros productos químicos.  

"La mayor ventaja de esta tecnología sobre la mayoría de las otras tecnologías de captura o absorción de carbono es la naturaleza binaria de la afinidad del adsorbente con el dióxido de carbono", explicó uno de los autores, Sahag Voskian, en ese momento. "Esta afinidad binaria permite la captura de dióxido de carbono de cualquier concentración, incluidas 400 partes por millón (los niveles en la atmósfera), y permite su liberación en cualquier corriente portadora, incluido el 100 por ciento de CO2".  

Entonces, tenemos la materia prima, tenemos la tecnología de captura, tenemos el catalizador y ahora también tenemos la legislación que hará que la aplicación de todo esto sea menos costosa para aquellos que saben cómo aplicarla. Quizás la captura de carbono tiene futuro, después de todo.  

 

Noticia de: OilPrice / Traducción libre del inglés por WorldEnergyTrade.com

 

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