El Dióxido de Carbono es la principal causa del calentamiento global.

Uno de los principales responsables del cambio climático es el dióxido de carbono. De hecho, según estimaciones recientes, si no se logra frenar la excesiva emisión de este gas a la atmósfera terrestre, en tan solo 10 años seremos testigos de consecuencias climáticas devastadoras para la humanidad.

Teniendo esto en cuenta, investigadores de todo el mundo se han preocupado por desarrollar estrategias que permitan reducir las emisiones de dióxido de carbono o aprovechar este gas para la elaboración de importantes materiales. En esta línea, un equipo de científicos ha logrado diseñar una serie de catalizadores que convierten el dióxido de carbono en plásticos, telas, resinas y otros materiales.

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De dióxido de carbono a importantes productos para la sociedad

Además de las enzimas, los electrocatalizadores son los únicos materiales que tienen el potencial de transformar tanto el dióxido de carbono como el agua en bloques de construcción de carbono; estos pueden contener entre uno a cuatro átomos de carbono, lo que les confiere una eficacia superior al 99%.

En el pasado, los investigadores descubrieron que el dióxido de carbono puede transformarse en metanol, etanol, metano y etileno gracias a procesos electroquímicos. Sin embargo, estos procesos son poco eficientes e implican un gran costo económico. Por tanto, esta opción no se considera factible a nivel comercial.

Sin embargo, un equipo de científicos liderados por Karin Calvinho, una estudiante de Doctorado en Química de la Escuela de Estudios de Posgrado en Rutgers, ha diseñado una estrategia inspirada en la química de la fotosíntesis artificial, que podría resolver los problemas asociados a la eficiencia y factibilidad de la transformación del dióxido de carbono. Para ello, los investigadores emplearon cinco catalizadores hechos de níquel y fósforo; estos materiales son sumamente accesibles y abundantes.

De esta manera, ha sido posible transformar de forma electroquímica el dióxido de carbono en una gran variedad de productos a base de carbono. Al respecto, los investigadores explican que la selección de los catalizadores, entre otros factores, determinan la cantidad de átomos de carbono que pueden unirse para formar moléculas o generar polímeros más largos. En este sentido, en la medida en la que se logran cadenas más largas de carbono, el producto resultante es más valioso.

Se espera ampliar la gama de productos resultantes de la transformación

Los investigadores continúan trabajando por mejorar sus resultados,

Tal como vemos, los investigadores han dado un gran paso que podría ayudar a resolver el problema de las emisiones de dióxido de carbono hacia la atmósfera terrestre. Tras el estudio se demostró que usando catalizadores basados en materiales accesibles y económicos, es posible transformar dióxido de carbono, además de agua, en productos valiosos tales como plástico, telas, entre otros.

Específicamente, dos de los materiales desarrollados por el equipo, a saber, el metilglioxal y el 2,3-furadiol pueden ser utilizados como precursores para la fabricación de plásticos, adhesivos y otros productos importantes en la industria farmacéutica.

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De hecho, el metilglioxal podría reemplazar al formaldehído, ya que, al ser menos tóxico, es más seguro. Por tanto, los investigadores se muestran esperanzados en torno a la idea de  que sus resultados hagan posible la transformación del dióxido de carbono en una amplia gama de importantes materiales, tanto para la industria farmacéutica, como para la química.

Finalmente, los investigadores plantean que esperan comprender a cabalidad las reacciones químicas subyacentes a este proceso de transformación; esto podría ampliar el rango de aplicación de la técnica para producir otros materiales como los dioles, importantes para la industria de los polímeros y los hidrocarburos.

Referencia: Selective CO2 reduction to C3 and C4oxyhydrocarbons on nickel phosphides at overpotentials as low as 10 mV, (2018). https://www.doi.org/10.1039/C8EE00936H

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