Vea También
 |
| Tönu Pullerits y Kaibo Zheng junto al montaje de espectroscopia láser utilizado en el estudio. Crédito: Pavel Chabera |
La luz solar es la fuente de energía por excelencia. La cantidad de energía del Sol que incide en la superficie de la Tierra en una hora es más que todo el consumo energético mundial en un año. La emisión mundial de dióxido de carbono relacionada con la energía también está aumentando.
Ahora, un equipo internacional de investigadores dirigido por la Universidad de Lund (Suecia) ha logrado un avance tecnológico en la captura de carbono que utiliza la energía solar para convertir el dióxido de carbono en combustible u otra sustancia química útil. El equipo utilizó una combinación de materiales avanzados que absorben la luz solar y utilizan su energía para convertir el dióxido de carbono y una espectroscopia láser ultrarrápida que permite cartografiar exactamente lo que ocurre en ese proceso.
Para su experimento, los investigadores recurrieron a un material orgánico poroso llamado COF (marco orgánico covalente), conocido por absorber la luz solar con gran eficacia. Añadiendo al COF un complejo catalítico, consiguieron convertir el dióxido de carbono en monóxido de carbono sin necesidad de energía adicional.
"La conversión en monóxido de carbono requiere dos electrones. Cuando descubrimos que los fotones con luz azul crean electrones de larga vida con altos niveles de energía, pudimos simplemente cargar el COF con electrones y completar la reacción", dice Kaibo Zheng, investigador de química de la Universidad de Lund.
Los investigadores esperan que en el futuro el descubrimiento pueda servir para desarrollar unidades más grandes que puedan utilizarse a nivel mundial para, con la ayuda del Sol, absorber el dióxido de carbono de la atmósfera y convertirlo en combustible o productos químicos. Dicen que todavía hay que trabajar mucho, aunque los primeros pasos son alentadores.
"Hemos completado dos pasos iniciales con dos electrones. Antes de que podamos empezar a pensar en un convertidor de dióxido de carbono, hay que dar muchos más pasos, y probablemente incluso nuestros dos primeros deben ser refinados. Pero hemos identificado una dirección muy prometedora", concluye Tönu Pullerits, investigador de química de la Universidad de Lund.
El avance podría ser una pieza importante del rompecabezas para reducir los niveles de gases de efecto invernadero en la atmósfera en el futuro.
Hay varias instalaciones de captura de carbono en funcionamiento, como la planta de captura y almacenamiento directo de aire Orca, de Climeworks, que elimina permanentemente millones de toneladas de CO₂ del aire. Los investigadores han desarrollado un nuevo método para capturar el 99% del dióxido de carbono del aire mediante un novedoso sistema electroquímico alimentado por hidrógeno. Esta podría ser una de las muchas soluciones para superar la crisis climática a la que nos enfrentamos.
Fuentes, créditos y referencias:
Qinying Pan et al, Ultrafast charge transfer dynamics in 2D covalent organic frameworks/Re-complex hybrid photocatalyst, Nature Communications (2022). DOI: 10.1038/s41467-022-28409-2
Fuente: Universidad de Lund