CO2 transformada en ácido fórmico para almacenar el energía renovable

Todos saben ahora que el dióxido de carbono, el famoso CO2, es un gas de efecto invernadero. Para limitar el calentamiento global antropogénico continuo, muchos científicos están buscando soluciones para reducir las emisiones. Pero otros esperan transformar este CO2 en productos útiles. Este es el caso de los investigadores de la Universidad de Rice (Estados Unidos). Anuncian haber desarrollado un reactor catalítico que utiliza dióxido de carbono como materia prima y produce ácido fórmico, o ácido metanoico, de fórmula CH2O2, de concentración purificada y alta.

¿Sabías?

Otras obras han demostrado que es posible, utilizando un catalizador, para descomponer el ácido fórmico (CH2O2) en hidrógeno (H2) y dióxido de carbono (CO2). Por lo tanto, el ácido fórmico se puede presentar como una solución de almacenamiento de hidrógeno.

«El ácido fórmico es un vector de energía. Un combustible de batería para combustible capaz de generar electricidad. Al emitir CO2, ciertamente, pero un CO2 que Ahora puede considerar la recuperación y el reciclaje «, dice Haotian Wang, un ingeniero químico y biomolecular. «Más ampliamente, como material de almacenamiento de energía, el ácido fórmico puede contener casi 1,000 veces la energía de un volumen equivalente de hidrógeno en forma de gas».

para garantizar una huella mínima de carbono, se desarrolló el reactor. En la Universidad de Rice, por supuesto, la función de la electricidad renovable. Su eficiencia de conversión de energía es de aproximadamente el 42% en la actualidad. Casi la mitad de la energía eléctrica se puede almacenar en ácido fórmico en forma de combustible líquido.

este esquema Muestra el electrolizador desarrollado en la Universidad Rice (Estados Unidos) para reducir el dióxido de carbono (CO2), un gas de efecto invernadero, en combustibles de valor. À gauche, un catalyseur qui sélectionne le dioxyde de carbone et le réduit à ions formiates chargés négativement, qui sont entraînés à travers une couche de diffusion de gaz (GDL) et une membrane échangeuse d'anions (AEM) vers l'électrolyte central ( en rojo). A la derecha, un catalizador de reacción de liberación de oxígeno (OER) genera protones positivos del agua y los envía a través de la membrana de intercambio de cationes (EMC). Los iones recombinan ácido fórmico u otros productos que se extraen del sistema con agua desionizada (DI) y gas. © Chuan Xia y Demin Liu, Rice University Este esquema muestra el electrolizador desarrollado en la Universidad de Rice (Estados Unidos) para reducir el dióxido de carbono (CO2), un gas de efecto invernadero, en combustibles valiosos. À gauche, un catalyseur qui sélectionne le dioxyde de carbone et le réduit à ions formiates chargés négativement, qui sont entraînés à travers une couche de diffusion de gaz (GDL) et une membrane échangeuse d’anions (AEM) vers l’électrolyte central ( en rojo). A la derecha, un catalizador de reacción de liberación de oxígeno (OER) genera protones positivos del agua y los envía a través de la membrana de intercambio de cationes (EMC). Los iones recombinan ácido fórmico u otros productos que se extraen del sistema con agua desionizada (DI) y gas. © Chuan Xia y Demin Liu, Rice University

Un electrolito sólido

Para operar su sistema, los investigadores tenían que Desarrollar dos innovaciones. Primero, un catalizador en bismuto, robusto y bidimensional. Un nanomaterial produce en el kilogramo para facilitar la transferencia del proceso a la industria. Luego, un electrolito basado en polímeros sólidos cubierto con grupos funcionales que le permiten realizar ambas cargas positivas y cargas negativas. Qué permitir a los investigadores superar los clásicos de electrolito líquido. Estos, de hecho, necesariamente contienen sales que se mezclan con el ácido fórmico producido, y que se unen a las operaciones de purificación pesada.

con su reactor actual, los ingenieros de la universidad de arroz. El ácido fórmico generado por 100 horas con la degradación de componentes insignificantes . Sabiendo que la velocidad a la que pasa el agua a través del sistema determina la concentración de la solución obtenida, un flujo lento, por ejemplo, produce una solución que contiene casi el 30% en peso de ácido fórmico.

Investigadores ya esperamos Para obtener concentraciones más altas gracias a una nueva generación de reactor que introducirá un flujo de gas y producirá vapores de ácido fórmico.Y por qué no, otros productos valiosos como el ácido acético, el etanol o el propanol.

y si el CO2 se convirtió en una fuente de energía?

Un equipo de investigadores acaba de desarrollar un proceso capaz de transformar el dióxido de carbono (CO2) en metano (CH4) con luz solar y un catalizador molecular a base de hierro. Estos resultados abren un nuevo camino a la producción de «combustible solar» y el reciclaje de CO2.

CNRS Artículo Publicado el 18/07/2017

Gracias a una mejor comprensión de la síntesis de metano por parte de los organismos metanogénicos, los investigadores británicos esperan que pronto produzcan metano: energía, de CO2. © AnimaFlora, Fotolia Gracias a una mejor comprensión de la síntesis de metano por parte de las organizaciones metanogénicas, los investigadores británicos esperan producir metano pronto: energía de CO2. © AnimaFlora, Fotolia

Dióxido de carbono (CO2) ahora se considera un desperdicio. Su reciclaje, lo que lo usa como materia prima, es un desafío importante para la investigación científica y un tema político líder. Marc Robert y Julien Bonin han desarrollado un proceso capaz de convertirlo en metano, el componente principal del gas natural, que es la tercera fuente de energía más utilizada en el mundo después del petróleo y el carbón.

Durante este proceso, La molécula de CO2 pierde gradualmente sus átomos de oxígeno que se reemplazan por átomos de hidrógeno, almacenando el paso de la energía en forma de enlaces químicos. Esta transformación, llamada «reacción de reducción», permite obtener una variedad de compuestos que van desde monóxido de carbono y ácido fórmico (materias primas clave para la industria química) a metanol (un combustible líquido), hasta el metano, la forma más pequeña Habiendo concentrado la mayor energía.

Un nuevo paso hacia una transición de energía

Si los procesos más conocidos utilizan catalizadores raros basados en metal y preciosos, los dos investigadores han desarrollado un catalizador de hierro. , un metal abundante, accesible y económico en la tierra. Ningún otro catalizador molecular ha hecho hasta ahora posible completar la reducción completa del CO2 en CH4. Ce processus catalytique fonctionne à pression et température ambiantes, en utilisant la lumière solaire comme seule source d’énergie, et ouvre la voie à une utilisation circulaire du CO2.

Voir aussiCO2 ou méthane, quel est lo peor ?

Al demostrar que la combinación de luz solar y un catalizador a base de hierro es capaz de transformar CO2 en una molécula de alto contenido de energía, el laboratorio de electroquímica molecular (Universidad Paris-Diderot, CNRS) muestra Que sea posible almacenar energía solar renovable en un formulario de combustible compatible con infraestructuras industriales y redes de energía existentes. Este trabajo se publicó en la Diario de la Naturaleza el 17 de julio de 2017.

Produce la energía de CO2 de Bacteria

Nathalie Mayer Artículo Publicado el 24 de febrero de 2017

para limitar Los efectos sobre el clima del dióxido de carbono (CO2), uno puede funcionar para reducir su emisión en la atmósfera. También se puede buscar el uso de este gas adverso de efecto invernadero. ¿Y por qué no dibujar energía? Esta es la idea de los científicos británicos que desean trabajar bacterias.

Los registros de concentración de dióxido de carbono (CO2) en nuestra atmósfera siguen cayendo, tanto como el punto de no -restres parece alcanzado. Pero los científicos no son el tipo de rendirse. Mientras espera las medidas reales para restringir y respetar las emisiones de CO2SEY, reflexionan sobre soluciones alternativas. Comme cette équipe de l’université du Kent (Royaume-Uni) qui cherche à comprendre comment convertir efficacement le CO2 en méthane utilisable pour produire de l’énergie.

Des organismes dits à métabolisme méthanogène pourraient s’en Cargar. Las bacterias producen metano (CH4) de CO2. Estos organismos incluso serían responsables del tercero de Metano rechazados en nuestra atmósfera. Pero su cultura, y, de hecho, la industrialización del proceso, sigue siendo complicada.

Los organismos metanogénicos son un estricto anaeróbico Organismos que mueren en presencia de oxígeno. Se encuentran, entre otros, en entornos extremos, como los desiertos, en hielo, o, como aquí, en géiseres. © TPSDave, DP Los organismos metanogénicos son organismos anaeróbicos estrictos que mueren en presencia de oxígeno.Se encuentran, entre otros, en entornos extremos, como los desiertos, en hielo, o, como aquí, en géiseres. © TPSDave ,, DP

mejor comprenda la biosíntesis de metano

que permite que estas bacterias produzcan demasiado efectivamente metano De CO2 es el cofactor F430, que cataliza la reacción. Por lo tanto, los investigadores de la Universidad de Kent fueron, por lo tanto, naturalmente, se les preguntó cómo las bacterias en cuestión lograron sintetizar este cofactor. Una pregunta fundamental cuyas implicaciones podrían ser grandes.

finalmente lograron identificar las proteínas que ellos mismos catalizan la síntesis de cofactor F430. Qué esperar concebir de concebir bacterias igualmente eficaces en la conversión de CO2 a metano, pero mucho más «dócil» e integrable en un proceso industrial.

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