Etileno 1

Con una producción que rebasó los 170 millones de toneladas en el año 2015 y una estimación que se espera supere los 220 millones de toneladas para el año 2020, el etileno es sin duda, una de las materias primas químicas de mayor demanda a nivel global.

Este es un material que se utiliza en la fabricación de plásticos, caucho y fibras, cuya confección se realiza a través de un proceso de craqueo a vapor de combustibles fósiles a una temperatura de entre 750 ° C y 950 ° C,  un proceso que requiere de una cantidad importante de energía y supone una carga significativa para los recursos naturales de combustible.

Pero la mayor desventaja de este proceso, es la huella de carbono que deja, emitiendo aproximadamente dos toneladas de dióxido de carbono por cada tonelada de etileno producido.

En tal sentido, un grupo de investigadores de la Universidad de Singapur, desarrolló un dispositivo prototipo que se perfila como una promisoria alternativa para satisfacer la creciente demanda de etileno, pero de forma más limpia y ambientalmente sostenible.

Imitando la fotosíntesis natural, el equipo de investigadores diseñó un dispositivo que cuando es expuesto a una fuente lumínica, el dióxido de carbono y el agua en el sistema, generan una reacción electroquímica que produce etileno. El protagonista principal de este proceso es un pequeño catalizador de cobre, que los científicos desarrollaron en 2015; en ese entonces el catalizador era alimentado por una fuente eléctrica.

Sin embargo, para lograr una propuesta ecológicamente sostenible, los investigadores se enfocaron en hacer que su propuesta utilizara una fuente energética renovable, y sus esfuerzos se materializan en el dispositivo que hoy presentan, el cual es capaz de funcionar utilizando sólo energía solar.

El prototipo diseñado para llevar a cabo la reacción, logró una eficiencia del 30 por ciento de etileno en función de la cantidad de electrones generados a partir de la energía solar.

Además, el equipo incorporó una batería en el dispositivo, a fin de lograr una producción estable y continua de etileno, lo cual representa un desafío clave en los sistemas de fotosíntesis artificiales. La batería almacena el exceso de energía solar recolectada en el día para alimentar el dispositivo por la noche o bajo condiciones de poca luz, asegurando que las operaciones no se vean interrumpidas por la variabilidad de luz solar.

Este dispositivo marca un hito importante en la realización de un sistema de fotosíntesis artificial para la producción limpia y sostenible de moléculas orgánicas como el etileno.

El profesor Jason Yeo Boon Siang, del Departamento de Química de la Facultad de Ciencias de la US, señala: “Nuestro dispositivo no sólo emplea una fuente de energía completamente renovable, que ya es importante, sino que también convierte el dióxido de carbono, un gas de efecto invernadero en algo útil, lo cual podría representar un aporte significativo a los esfuerzos globales en disminuir los efectos climáticos que su exceso genera”.

Los investigadores afirman que continuarán trabajando en su dispositivo para aumentar la producción de etileno y emplear sistemas similares para la producción de combustibles líquidos como etanol y propanol.

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