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Se encuentran catalizadores para convertir el CO2 en combustible

08/10/2021

El objetivo de abordar el calentamiento global mediante la conversión de dióxido de carbono en combustible podría ser un paso más con los investigadores utilizando una supercomputadora para identificar un conjunto de catalizadores 'monoatómicos' que podrían desempeñar un papel clave.

Investigadores del Centro Tecnológico de Ciencia de Materiales de la Universidad de Qatar, dirigido por el profesor asociado Liangzhi Kou, formaron parte de un estudio internacional que utilizó modelos teóricos para identificar seis metales (níquel, niobio, paladio, renio, rodio y circonio) que se ha demostrado que ser eficaz en una reacción que puede transformar saciar en energías limpias y sostenibles.

El estudio fue publicado en Conexiones con la naturaleza Investigadores de la Universidad de Tecnología de Queensland, el profesor Aijun Du, el profesor Yuantong Gu y el Dr. Lin Ju.

El profesor Koe dijo que la investigación se realizó mediante experimentos de modelado utilizando la Infraestructura de Computación Nacional de la Universidad Nacional de Australia y observando cómo los átomos individuales de metales interactúan con piezas bidimensionales de materiales 'ferroeléctricos'.

Los materiales ferroeléctricos tienen Carga positiva en una cara y carga negativa Por otro lado, esta polarización se puede invertir cuando se aplica un voltaje.

En el modelado teórico, los investigadores encontraron que la adición de un átomo de metal catalítico al ferroeléctrico transformó el gas de efecto invernadero en una sustancia deseada. combustible químico.

Una vez que se invierte la polaridad, el estado se mantendrá para actuar como catalizador en la conversión de dióxido de carbono.

El profesor Koo dijo que, si bien hace una década se propuso el uso de catalizadores de un solo átomo para reducir el dióxido de carbono, esta investigación lleva el campo significativamente hacia adelante.

'Diseñamos un catalizador químico especial, que puede transformar gases de invernadero ko₂ en el combustible químico requerido. El profesor Koo dijo que la eficiencia de conversión se puede controlar mediante un enfoque pragmático '.

'Esto significa que por primera vez hemos desarrollado nuestras capacidades para acelerar o ralentizar una reacción química, e incluso cambiarla.

'El dióxido de carbono es la principal causa de calentamiento global Debido al efecto invernadero, convertirlo en combustibles químicos no solo es importante para nuestro medio ambiente, sino que también es útil para resolver la crisis energética '.

El Dr. Gu, el primer autor del estudio, dijo que el trabajo de investigación proporcionó pautas para diseñar nuevos catalizadores que podrían producir efectos significativos para la industria química.

El profesor Koe dijo que el objetivo a largo plazo en esta área de investigación es encontrar formas de convertir el dióxido de carbono en fuentes de energía limpia.

El profesor Koo dijo que los resultados de este estudio podrían eventualmente conducir a una forma de agregar pintura a motores o sistemas industriales que transformaría carbón dióxido en lugar de liberar más gas a la atmósfera.

Los investigadores de la UQ son de la Facultad de Ingeniería Mecánica, Médica y de Procesos y de la Facultad de Química y Física.

Fuente de la noticia: Nature Communications