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Los químicos chinos ahora pueden convertir el aire en gasolina

Científicos chinos han desarrollado un nuevo catalizador basado en nanopartículas de hierro, que es capaz de transformar «permanentemente» el dióxido de carbono e hidrógeno en una mezcla de hidrocarburos, similar a la gasolina, publicado en un artículo publicado en la revista Nature Communications. «En los últimos 200 años, el carbón, el petróleo y el gas fueron los principales motores de nuestra civilización, la base de su desarrollo económico y social.

La quema de combustible llevó a la liberación de una gran cantidad de CO2 a la atmósfera, lo que causa cambios climáticos negativos en la actualidad. La conversión de CO2 en combustible y productos químicos no es solo nos ayudará a lidiar con el calentamiento, pero también resolverá el problema del agotamiento de los minerales «, dijo Jian Sun, del Instituto de Física Química de Dalian, China, y sus colegas. En los últimos años, los científicos han estado tratando activamente de encontrar una manera de convertir el CO2 atmosférico en biocombustibles y otras sustancias útiles.

Por ejemplo, en julio del año pasado, los físicos de Chicago diseñaron una célula solar que utiliza energía de la luz para dividir el CO2 y producir monóxido de carbono e hidrógeno, y en octubre, sus colegas del Laboratorio Nacional de Oak Ridge crearon un catalizador que convierte el dióxido de carbono en alcohol común. En principio, ambos ya se pueden usar para el almacenamiento de energía, pero estos catalizadores tienen dos inconvenientes principales.

Fracasan rápidamente y requieren limpieza después de varias docenas de horas de trabajo, y también emiten muchos subproductos. Sun y su equipo resolvieron estos dos problemas: su catalizador convierte prácticamente todo el dióxido de carbono en hidrocarburos, que forman la base de la gasolina y otros combustibles de alto octanaje, y al mismo tiempo opera al menos 1000 horas (un mes y medio) en condiciones industriales «normales».

Consta de dos componentes: las nanopartículas de un compuesto de óxido de hierro y sodio, así como las denominadas zeolitas. Las zeolitas son nanopartículas huecas de silicato de aluminio, que ahora se usan ampliamente para la purificación del agua y para el «empaquetamiento» de varios catalizadores, la penetración de moléculas en las que las zeolitas cambian visiblemente sus propiedades y con frecuencia hacen que se comporten de manera mucho más activa que en forma libre.

Como señalan los científicos, cada componente en este caso desempeña un papel diferente: las nanopartículas de hierro «rompen» las moléculas de dióxido de carbono y lo obligan a combinarse con los átomos de hidrógeno, y las zeolitas y su relleno contribuyen a la combinación de dichos «productos semiacabados» en largas cadenas de hidrocarburos. La combinación de estos componentes, según los químicos chinos, hace posible lograr una «eternidad» real de dicho catalizador.

Su efectividad, como señalan los científicos, disminuyó solo un 6% en las primeras 300 horas de operación y luego no cambió, lo que significa que es estable y se mantendrá en esta forma durante mucho más de 1000 horas. Además, el 96% del dióxido de carbono se convierte en análogo de la gasolina, y solo el 4% del CO2 se convierte en metano.

Además, el «grupo» de hidrocarburos se puede cambiar de manera flexible al aumentar o disminuir las fracciones de hidrógeno y CO2 en la mezcla y variar el tipo de zeolita que se usa como un «paquete» para las nanopartículas de hierro. Concluyen Sun y sus colegas, utilizando paneles solares como fuente de energía para calentar esta mezcla de gases y bombearla a través de un catalizador, es posible almacenar la energía solar de manera eficiente y bastante barata en forma de combustible común para todos sin dañar el medio ambiente.

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