El mejor modo de luchar contra el CO2 es no producirlo. Pero hay otra alternativa, convertirlo en energía

Este avance es calificado como «emocionante» por algunos expertos, ya que promete una solución efectiva para la absorción y conversión del dióxido de carbono (CO2), contribuyendo a la lucha contra el cambio climático y sus consecuencias.

En concreto, este grupo de científicos ha desarrollado un fotocatalizador de alta eficiencia, innovación que tiene el potencial de abordar uno de los principales contribuyentes al calentamiento global: el dióxido de carbono (CO2). Los resultados de esta investigación se han publicado en la revista Carbon Energy.

Compuestos solares como arma contra el CO2

La esperanza detrás de esta tecnología radica en su capacidad para capturar y utilizar el exceso de CO2 en la atmósfera. A medida que los niveles de CO2 continúan aumentando y provocando graves consecuencias, esta innovación podría ofrecer una solución importante.

La concentración de CO2 en la atmósfera es un problema crítico, y el Foro Económico Mundial ha destacado la importancia de tecnologías como los «compuestos solares» que convierten el CO2 en combustibles utilizando la energía solar como una de las tecnologías más prometedoras.

En el ámbito de los compuestos solares, los fotocatalizadores son particularmente destacados. Tienen la capacidad de convertir el CO2 altamente estable en combustibles, como el metano, utilizando únicamente la luz solar y reacciones en fase gaseosa. Estas características los convierten en tecnologías clave para la futura industria química y la reducción del CO2 en la atmósfera.

Sin embargo, los fotocatalizadores actualmente disponibles en el mercado presentan ciertas limitaciones, como una banda prohibida que impide la absorción de luz visible y una transferencia lenta de carga.

Se han realizado numerosos esfuerzos para abordar estos problemas, pero desafíos persistentes, como la baja adsorción de CO2 y la eficiencia en las reacciones en fase gaseosa, han dificultado el desarrollo de fotocatalizadores altamente eficientes.

Cómo funciona el fotocatalizador del DGIST

El equipo de investigación de la DGIST ha superado estas limitaciones, llegando a obtener un fotocatalizador de alta eficiencia.

Los científicos han optimizado su composición mediante la incorporación de pequeñas partículas especiales y la adición de rutenio (metal de color blanco grisáceo, químicamente no reactivo, que se encuentra en las menas de platino), lo que mejora sus propiedades para convertir la luz en electricidad y aumenta su capacidad para atraer y utilizar el CO2.

Además de esta mejora en la eficiencia de conversión de CO2, el equipo de investigación ha abordado otra cuestión crucial: la capacidad de captar el CO2. Para hacerlo, han tratado la superficie del fotocatalizador con hidroxi (forma prefijada que se utiliza para designar un grupo hidroxilo cuando no es el grupo funcional principal de un compuesto).

Esta modificación ha aumentado la capacidad del material para adsorber (atraer y retener en su superficie moléculas o iones de otro cuerpo) el CO2. Además, demostraron que la superficie del fotocatalizador adsorbía más CO2 ácido cuando se alcalinizaba con peróxido de hidrógeno.

El profesor In Soo-Il de DGIST señala que «el fotocatalizador recientemente desarrollado mejora simultáneamente la absorción de luz visible, la adsorción de CO2 y las capacidades de transferencia de electrones».

El docente surcoreano prosigue su explicación apuntando que dicho fotocatalizador «convierte 135 veces más metano con una selectividad del 95 % en comparación con los fotocatalizadores P25 actualmente comercializados y mantiene más del 96 % de estabilidad incluso después de 24 horas de funcionamiento continuo».

Tras presentar este hallazgo científico, el equipo de In Soo-II ha comenzado a realizar investigaciones de seguimiento para mejorar la estabilidad y selectividad de los hidrocarburos para la aplicación práctica de esta tecnología.

Esto es esencial, dado que en 2022, la concentración global de CO2 superó un nivel alarmante, el más alto en 4,1 millones de años, desencadenando desastres relacionados con el clima en todo el mundo.