Síntesis de combustible a partir de CO2

El ser humano produce mucho dióxido de carbono. Cada vez que quemamos combustibles fósiles lo emitimos a la atmósfera. De hecho, se está convirtiendo en una amenaza para el planeta porque es un gas de efecto invernaderp. Por otro lado todo el parque automovilístico mundial se basa en combustibles como la gasolina o el gas oil que obtenemos del petróleo, es decir, combustibles fósiles. De momento no parece que seamos capaces de cambiar rápidamente esta tecnología por una eléctrica o basada en hidrógeno.Imaginemos que tenemos una fuente de energía no basada en combustibles fósiles (si es alternativa mejor que mejor) y que a partir de CO2 agua y energía fuésemos capaces de sintetizar gasolina o algo similar. Podríamos utilizar nuestros excedentes de dióxido de carbono para fabricar combustible muy poco contaminante (al quemarse se produciría el CO2 que se obtuvo de la atmósfera) para ser usado en nuestros actuales automóviles. Al parecer ya están trabajando en ello aunque habrá que esperar. Gabriele Centi de la Universidad de Messina en Italia usa energía solar captada por una lámina de dióxido de titanio para ionizar CO2 en su forma líquida. Mezclando este compuesto con agua se pueden crear cadenas de hidrocarburos. En las pruebas realizadas se obtiene por ejemplo gas natural (metano) y metanol, pero el número y tipo de estos hidrocarburos no se puede controlar.El grupo de Centi decidió entonces usar CO2 en su forma gaseosa en un dispositivo similar a una célula de combustible denominado reactor fotoelectrocatalítico y usando diversos catalizadores que iban desde el cobre hasta el carbono en forma de nanotubos. En todos los casos se producían hidrocarburos complejos a partir de CO2 y agua. Los hidrocarburos tenían hasta 9 átomos de carbono, que es el típico hidrocarburo presente el los combustibles convencionales. Usando hierro y nanotubos de carbono el proceso era bastante eficiente aunque no tanto como cuando se usaba platino o paladio. Estos metales son muy caros y de momento el proceso no del todo rentable, pero sería suficientemente rentable como para sintetizar combustible en Marte para un hipotético vuelo de regreso. De este modo no se necesitaría llevar todo el combustible necesario hasta allí sino que parte de él se crearía a partir de la atmósfera marciana (principalmente compuesta de dióxido de carbono) agua y luz solar.Este resultado ha sido presentado en el congreso de la American Chemical Society en San Francisco recientemente.Naturalmente la meta sería hacer que este proceso fuese mucho más rentable y pudiésemos fabricar eficientemente gasolina a parir de CO2 agua y la luz del Sol. Ni siquiera tendríamos que cambiar de automóviles.

Defectos en nanoestructuras podrían ayuda a obtener hidrógeno de una manera más fácil

Uno de los escollos de los varios con los que se encuentra el hidrógeno como posible combustible es su extracción a partir del agua. El agua es una combinación de hidrógeno y oxigeno mediante unos fuertes enlaces que son difíciles de romper. Para romperlos hay que aportar bastante energía que se debe de obtener por algún medio. La cantidad de energía de energía de más o de menos que necesitemos para ello dependerá de la eficacia del método empleado.Actualmente el metodo utilizado suele consistir en calentar vapor de agua hasta los 2000 grados centígrados para así romper las moléculas de agua. Un grupo de investigadores ha descubierto un método de obtención de hidrógeno a partir del agua que parece ser mucho más eficiente que los conocidos.Según afirma Dr. Marco Buongiorno-Nardelli y sus colaboradores en Physical Review Letters los nanotubos de carbono con defectos podrían romper la molécula del agua de una manera más eficiente.Los nanotubos de carbono son estructuras muy pequeñas de tamaño nanométrico que algunas veces presentan defectos en su estructura de manera natural. Estos defectos suelen consistir en sitios donde la red que forma el nanotubo está rota. Los defectos pueden incrementar el ritmo de las reacciones químicas porque los átomos en esos defectos están “incompletos” al estar algunas de sus valencias “desocupadas”, siendo más reactivos que el resto de los átomos de su entorno.Este equipo ha realizado diversas simulaciones por ordenador para probar qué pasaría al usar una red con defectos para romper moléculas de agua. Dicen haber probado que la energía necesaria para realizar la tarea es más de dos veces inferior a la de los métodos tradicionales. Así, sólo serían necesarios 1000 grados en lugar de 2000 para romper la molécula.Todavía queda mucho trabajo por hacer, sobre todo experimental, para probar la viabilidad de un sistema catalítico de obtención de hidrógeno basado en este concepto.