¿Metano verde?

  • Un nuevo enfoque de fotosíntesis artificial utiliza luz solar para transformar CO2 en metano, lo que puede contribuir a que los dispositivos que funcionan con gas natural sean neutros en carbono.

Comparte esta noticia!

El metano es el componente principal del gas natural. La fotosíntesis es el proceso a través del cual las plantas verdes usan la luz solar para producir alimentos a partir de dióxido de carbono y agua, liberando oxígeno como subproducto.

La fotosíntesis artificial a menudo tiene como objetivo producir combustibles de hidrocarburos, similares al gas natural o la gasolina, a partir de los mismos materiales de partida.

¿Metano verde?

El método de generación de metano es posible gracias a un nuevo catalizador desarrollado a través de una colaboración entre la Universidad de Michigan, la Universidad McGill y la Universidad McMaster.

Un artículo sobre los hallazgos se publica en Proceedings of the National Academy of Sciences.

El catalizador de energía solar está hecho de abundantes materiales y funciona en una configuración que podría ser producida en masa. Los investigadores piensan que podría reciclar dióxido de carbono de chimenea en combustible de combustión limpia dentro de 5 a 10 años.

"El treinta por ciento de la energía en los Estados Unidos proviene del gas natural", dijo en un comunicado Zetian Mi, profesor de ingeniería eléctrica y ciencias de la computación de la Universida de Michigan, quien codirigió el trabajo con Jun Song, profesor de ingeniería de materiales en la Universidad McGill. "Si podemos generar metano verde, es un gran avance".

PUBLICIDAD

El principal avance es que el equipo ha aprovechado corrientes eléctricas relativamente grandes con un dispositivo que debería ser posible producir en masa.

También es especialmente bueno para canalizar esa electricidad hacia la formación de metano, con la mitad de los electrones disponibles dirigidos hacia reacciones productoras de metano en lugar de hacia subproductos como el hidrógeno o el monóxido de carbono.

"Los dispositivos de fotosíntesis artificial anteriores a menudo operan a una pequeña fracción de la densidad de corriente máxima de un dispositivo de silicio, mientras que aquí operamos al 80 o 90 por ciento del máximo teórico utilizando materiales listos para la industria y catalizadores abundantes en la tierra", dijo Baowen Zhou, un investigador postdoctoral en el grupo de Mi que trabaja en este proyecto.

PUBLICIDAD

Convertir el dióxido de carbono en metano es un proceso muy difícil. El carbono debe cosecharse del CO2, que requiere mucha energía porque el dióxido de carbono es una de las moléculas más estables.

Del mismo modo, el H2O debe descomponerse para unir el hidrógeno al carbono. Cada carbono necesita cuatro átomos de hidrógeno para convertirse en metano, lo que genera una complicada danza de ocho electrones (cada enlace carbono-hidrógeno tiene dos electrones y hay cuatro enlaces).

El diseño del catalizador es crítico para el éxito de la reacción.

PUBLICIDAD

"La pregunta del millón de dólares es cómo navegar rápidamente por el enorme espacio de materiales para identificar la receta óptima", dijo Song.

El trabajo teórico y computacional de su equipo identificó el componente clave del catalizador: nanopartículas de cobre y hierro. El cobre y el hierro se aferran a las moléculas por sus átomos de carbono y oxígeno, lo que le da tiempo al hidrógeno para dar el salto de los fragmentos de moléculas de agua al átomo de carbono.

El dispositivo es una especie de panel solar con nanopartículas de cobre y hierro. Puede usar la energía del sol o una corriente eléctrica para descomponer el dióxido de carbono y el agua.

La capa base es una oblea de silicio, no muy diferente de las que ya están en los paneles solares. Esa oblea está coronada con nanocables, cada uno de 300 nanómetros (0,0003 milímetros) de alto y aproximadamente 30 nanómetros de ancho, hechos de nitruro de galio semiconductor.

PUBLICIDAD

La disposición crea un área de superficie grande sobre la cual pueden ocurrir las reacciones. Los nanocables salpicados de nanopartículas están cubiertos con una fina película de agua.

El dispositivo puede diseñarse para funcionar solo con energía solar, o la producción de metano puede amplificarse con un suplemento de electricidad. Alternativamente, funcionando con electricidad, el dispositivo podría funcionar en la oscuridad.

En la práctica, el panel de fotosíntesis artificial necesitaría estar conectado a una fuente de dióxido de carbono concentrado, por ejemplo, dióxido de carbono capturado de chimeneas industriales. El dispositivo también puede configurarse para producir gas natural sintético (gas de síntesis) o ácido fórmico, un conservante común en la alimentación animal.

Europa necesitará instalar más de 30 GW eólicos anuales para alcanzar...

Europa necesitará instalar más de 30 GW eólicos anuales para alcanzar sus objetivos

Empresas navarras eólicas en la feria WindEnergy 2020 en Hamburgo

Empresas navarras eólicas en la feria WindEnergy 2020 en Hamburgo

Comentario/s

Deja tu comentario

Nueva especie de salamandra que vivió hace 166 millones de años
Naturaleza

Nueva especie de salamandra que vivió hace 166 millones de años

Un grupo de paleontólogos rusos y alemanes ha descrito un género y una especie de salamandras prehistóricas previamente...

APDDA, pide medidas para rescatar en catástrofes a animales en cautividad
Naturaleza

APDDA, pide medidas para rescatar en catástrofes a animales en cautividad

Proyecto Gran Simio solicitó a las Autoridades competentes,  hace una semana, la puesta en marcha de protocolos de...

La sustitución de césped natural por artificial ‘merma’ la colonia de gorriones en las ciudades
Naturaleza

La sustitución de césped natural por artificial ‘merma’ la colonia de gorriones en las ciudades

En el centro de Londres, hoy está prácticamente extinguido, cuando en 1925 las crónicas hablan de más de cien...

Las plantas que esconden las obras del Museo del Prado
Naturaleza

Las plantas que esconden las obras del Museo del Prado

En 'El jardín del Prado' hay un autor que destaca sobre otros, Jan Brueghel El Viejo, a quien Barba le cuelga "la medalla a la mayor...

Asturias. Sigue disparada la contaminación del cancerigeno benceno en Oviedo
CO2

Asturias. Sigue disparada la contaminación del cancerigeno benceno en Oviedo

Por segundo día sigue disparada la contaminación del cancerígeno benceno en Oviedo.

Confirmado, la contaminación del tráfico aumenta la presión arterial de los barceloneses
CO2

Confirmado, la contaminación del tráfico aumenta la presión arterial de los barceloneses

Una investigación liderada por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha constatado que la...

EQUO pide al Gobierno que prohíba el fracking y deje de importar gas natural obtenido mediante esta técnica desastrosa para el planeta
CO2

EQUO pide al Gobierno que prohíba el fracking y deje de importar gas natural obtenido mediante esta técnica desastrosa para el planeta

El fracking es responsable del 33% del incremento de emisiones globales de metano en la última década.

La Región de Murcia ‘pionera’ en medir su huella de carbono y compensar todas sus emisiones
CO2

La Región de Murcia ‘pionera’ en medir su huella de carbono y compensar todas sus emisiones

El presidente de la Comunidad, Fernando López Miras, ha anunciado este miércoles que la Región de Murcia será la...

¿Es rentable invertir en empresas de energías renovables?
Política Ambiental

¿Es rentable invertir en empresas de energías renovables?

Sí que lo es. Pero hay que ser realistas, gracias al apoyo de los países negacionistas del cambio climático, el...

Financiación sostenible: lo ‘verde’ sigue en alza
Política Ambiental

Financiación sostenible: lo ‘verde’ sigue en alza

En nuestro país hay un ente comúnmente conocido como OFISO, por las siglas del Observatorio español de la...

¿Cómo llevará a cabo la UE sus políticas ambientales?
Política Ambiental

¿Cómo llevará a cabo la UE sus políticas ambientales?

En el marco de su actual política ambiental, el 14 de enero la Comisión Europea explicó en Bruselas que su...

Políticas ambientales: ¿cómo invertir de manera sostenible y responsable?
Política Ambiental

Políticas ambientales: ¿cómo invertir de manera sostenible y responsable?

En la actualidad existe la posibilidad de realizar inversiones en empresas socialmente responsables, que no agredan al medio ambiente y que...