Científicos generan electricidad a partir de dióxido de carbono y agua

El sistema, a diferencia de desarrollos anteriores, tiene la ventaja de no regenerar CO2 durante el proceso de carga

Un grupo de científicosadscritos a instituciones de Corea del Sury Estados Unidos han desarrollado un sistema capaz de producir electricidade hidrógeno a la par que elimina dióxido de carbono. Esta innovaciónno es única en su tipo, se han creado antes otras tecnologías de captura, uso y secuestro de carbono, pero es la primera que, gracias a la eficiente conversión de dióxido de carbono, puede producir energía eléctrica e hidrógeno de manera continua durante mil horas (sin dañar los electrodos) a partir de una sola disolución de CO2 en una solución acuosa.

Adicionalmente, destacan los investigadores, el sistema, basado en una célula híbrida de Na-CO2, ofrece la ventaja de no regenerar dióxido de carbono durante el proceso de carga, a diferencia de las células apróticas (no generadoras de protones, o iones de hidrógeno) de metal-CO2, las cuales además ofrecen una tasa de conversión de baja eficiencia y altos requerimientos energéticos.

La revista Asian Scientist recuerda que la dependencia en combustibles fósilesha dado como resultado en la atmósfera elevados niveles de dióxido de carbono, el gas de efecto invernadero de mayor contribución al calentamiento global. De ahí la importancia de no solo de reducir la cantidad de emisiones de carbono, sino de igual forma desarrollar métodos para convertirlo en recursos utilizables.

"Las tecnologías de captura, utilización y secuestro de carbono han recibido mucha atención por proporcionar un camino para enfrentar el cambio climático global", asegura el doctor Changmin Kim del Departamento de Ingeniería Energética del Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología de Ulsan (Corea del Sur). "La clave de esa tecnología es la fácilconversión de moléculasde dióxido de carbono químicamente estables a otros materiales. Nuestro sistema ha resuelto este problema con el mecanismo de disolución de dióxido de carbono", explicó Kim.

Cuando se disuelve CO2 en H2O, se forma un ácido suave; conforme la acidez incrementa, el número de protonesen una solución aumenta, lo cual a su vez aumenta su poder para atraer electrones. Con base en tal fenómeno, los investigadores desarrollaron un sistema de generación de electricidad que consiste en un cátodo hecho de sodio metal, un separador de conductor superiónico de sodio y un ánodo catalítico; que el catalizador de la batería se halle en forma de solución y se conecte por un cable al cátodo es otra innovación de este sistema.

Se inicia una reacción electroquímica cuando se inyecta dióxido de carbono en el agua, se elimina así el CO2 y se generan electricidad e hidrógeno, con una eficiencia de conversión del 50%. "[Nuestro sistema] no solo utiliza el dióxido de carbono como recurso para generar energía eléctrica, también produce una fuente de energía limpia, el hidrógeno", detalla la doctora Kim Jeongwon, colega de Changmin Kim en el mismo instituto.

Respecto a la siguiente fase en esta invención, el grupo decientíficos responsable de diseñar un sistema para generar electricidad a partir de dióxido de carbono y agua plantea que la presente investigación sienta las bases para una más ambiciosa: producir H2 y electricidad de manera todavía más eficaz, una vez se mejoren los electrolitos, el separador, el diseño del sistema y los electrocatalizadores.

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