Un nuevo catalizador fabricado a partir de un metal abundante y barato, y azúcar común de mesa, puede transformar el dióxido de carbono (CO2) en monóxido de carbono (CO).
En un estudio que publicó la Universidad Northwestern de EE.UU., el nuevo catalizador convirtió con éxito el CO2 en CO, un importante componente básico para producir una gran variedad de sustancias químicas útiles.
Cuando la reacción se produce en presencia de hidrógeno, por ejemplo, el CO2 y el hidrógeno se transforman en gas de síntesis (o syngas), un precursor muy valioso para producir combustibles que potencialmente pueden sustituir a la gasolina.
El estudio «An Active, Stable Cubic Molybdenum Carbide Catalyst for the High-temperature Reverse Water-gas Shift Reaction» (Un catalizador activo y estable de carburo de molibdeno cúbico para la reacción inversa de cambio agua-gas a alta temperatura) se publicó en la revista Science.
«No somos el primer grupo de investigación que convierte el CO2 en otro producto. Sin embargo, para que el proceso sea realmente práctico, necesita un catalizador que cumpla varios criterios cruciales: asequibilidad, estabilidad, facilidad de producción y escalabilidad. Equilibrar estos cuatro elementos es clave. Afortunadamente, nuestro material destaca en el cumplimiento de estos requisitos», afirmó Omar K. Farha, autor principal del estudio.
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Selectivo y estable
El secreto del nuevo catalizador es el carburo de molibdeno, un material cerámico extremadamente duro, que a diferencia de muchos otros catalizadores que requieren metales caros, como el platino o el paladio, el molibdeno es un metal barato, no precioso y abundante en la Tierra.
Para transformar el molibdeno en carburo de molibdeno, los científicos necesitaban una fuente de carbono, y descubrieron una opción barata en el azúcar, del tipo granulado blanco que se encuentra en casi todos los hogares, que sirvió como fuente barata y cómoda de átomos de carbono.
Al probar el catalizador, el equipo de investigadores quedaron impresionados por su éxito: Funcionando a presión ambiente y altas temperaturas (300-600 °C), el catalizador convirtió CO2 en CO con una selectividad del 100%.
Una selectividad elevada significa que el catalizador actuaba solo sobre el CO2 sin alterar los materiales circundantes. En otras palabras, se podría aplicar el catalizador a grandes volúmenes de gases capturados y centrarse selectivamente solo en el CO2.
Además, el catalizador también permaneció estable a lo largo del tiempo, es decir, se mantuvo activo y no se degradó. «En química, no es raro que un catalizador pierda su selectividad al cabo de unas horas. Pero, tras 500 horas en condiciones duras, su selectividad no cambió», explicó Farha.
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