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Ingenieros de la Universidad Johns Hopkins han desarrollado una nueva estrategia que optimiza la disponibilidad de agua para una conversión más eficiente de CO2 en productos como etileno y etanol.
El proceso habitual para conversiones como esta implica cobre metálico y electricidad para convertir CO2, pero eso resultó en la producción de una gran cantidad de metano y monóxido de carbono. El equipo liderado por el profesor A. Shoji Hall decidió estudiar cómo el agua podría cambiar la ecuación porque es un disolvente universal, abundante y no tóxico.
El enfoque del grupo se centra en manipular la actividad termodinámica del agua en soluciones salinas altamente concentradas. Los investigadores hicieron pasar electricidad a través de agua saturada de CO2, reduciendo gradualmente la concentración del agua y descubrieron que reducir la cantidad de actividad del agua (en otras palabras, la disponibilidad de moléculas de agua en una interacción) daba como resultado la producción de más etanol y etileno, con menos emisiones de metano y monóxido de carbono (CO).
Este fue el resultado de que el CO, un intermediario clave en la reacción, se adhiriera a la superficie del cobre, provocando las reacciones químicas que produjeron las sustancias químicas que Hall y su grupo buscaban, según un comunicado de la Universidad de Johns Hopkins.
Si bien el etanol y el propranol son productos potenciales, Hall identifica el etileno como la principal forma de carbono que se genera. El etileno se valora en el sector manufacturero con una variedad de aplicaciones potenciales, incluido servir como ingrediente fundamental para una variedad de materiales, incluidos polietileno, óxido de etileno y etilenglicol. La demanda mundial de etileno se acercó a los 180 millones de toneladas métricas en 2018.
Hall cree que los hallazgos tienen el potencial de ser particularmente útiles para reducir la cantidad de CO2 emitido por la actividad industrial, que comprende más del 30% de las emisiones globales totales de dióxido de carbono.
Sus resultados aparecieron en Nature Catalysis.
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