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    Un científico inventa una forma de activar la fotosíntesis artificial para limpiar el aire

    El profesor asistente de la UCF Fernando Uribe-Romo ha encontrado una forma de desencadenar el proceso de fotosíntesis en un material sintético, convertir los gases de efecto invernadero en aire limpio y producir energía al mismo tiempo. Crédito:UCF

    Un profesor de química en Florida acaba de encontrar una manera de desencadenar el proceso de fotosíntesis en un material sintético, convertir los gases de efecto invernadero en aire limpio y producir energía al mismo tiempo.

    El proceso tiene un gran potencial para crear una tecnología que podría reducir significativamente los gases de efecto invernadero vinculados al cambio climático. al mismo tiempo que crea una forma limpia de producir energía.

    "Este trabajo es un gran avance, ", dijo el profesor asistente de la UCF, Fernando Uribe-Romo." Adaptar materiales que absorberán un color específico de luz es muy difícil desde el punto de vista científico, pero desde el punto de vista social estamos contribuyendo al desarrollo de una tecnología que puede ayudar a reducir los gases de efecto invernadero ".

    Los hallazgos de su investigación se publican en el Revista de Química de Materiales A .

    Uribe-Romo y su equipo de estudiantes crearon una forma de desencadenar una reacción química en un material sintético llamado marcos metalorgánicos (MOF) que descompone el dióxido de carbono en materiales orgánicos inofensivos. Piense en ello como un proceso de fotosíntesis artificial similar a la forma en que las plantas convierten el dióxido de carbono (CO2) y la luz solar en alimentos. Pero en lugar de producir alimentos, El método de Uribe-Romo produce combustible solar.

    Es algo que los científicos de todo el mundo han estado buscando durante años, pero el desafío es encontrar una manera de que la luz visible desencadene la transformación química. Los rayos ultravioleta tienen suficiente energía para permitir la reacción en materiales comunes como el dióxido de titanio, pero los rayos ultravioleta constituyen solo alrededor del 4 por ciento de la luz que la Tierra recibe del sol. El rango visible (las longitudes de onda de violeta a rojo) representan la mayoría de los rayos del sol, pero hay pocos materiales que recojan estos colores claros para crear la reacción química que transforma el CO2 en combustible.

    El profesor Fernando Uribe-Romo y su equipo de estudiantes crearon una forma de desencadenar una reacción química en un material sintético llamado marcos metalorgánicos (MOF) que descompone el dióxido de carbono en materiales orgánicos inofensivos. Piense en ello como un proceso de fotosíntesis artificial similar a la forma en que las plantas convierten el dióxido de carbono (CO2) y la luz solar en alimentos. Pero en lugar de producir alimentos, El método de Uribe-Romo produce combustible solar. Crédito:UCF:Bernard Wilchusky

    Los investigadores lo han probado con una variedad de materiales, pero los que pueden absorber la luz visible tienden a ser materiales raros y costosos como el platino, renio e iridio que hacen que el costo del proceso sea prohibitivo.

    Uribe-Romo utilizó titanio, un metal común no tóxico, y agregaron moléculas orgánicas que actúan como antenas recolectoras de luz para ver si esa configuración funcionaría. Las moléculas de la antena recolectora de luz, llamados N-alquil-2-aminotereftalatos, pueden diseñarse para absorber colores específicos de luz cuando se incorporan al MOF. En este caso lo sincronizó con el color azul.

    Su equipo montó un fotorreactor LED azul para probar la hipótesis. Cantidades medidas de dióxido de carbono se introdujeron lentamente en el fotorreactor, un cilindro azul brillante que parece una cama de bronceado, para ver si ocurría la reacción. La luz azul brillante provenía de tiras de luces LED dentro de la cámara del cilindro e imita la longitud de onda azul del sol.

    Funcionó y la reacción química transformó el CO2 en dos formas reducidas de carbono, formiato y formamidas (dos tipos de combustible solar) y en el proceso de limpieza del aire.

    "El objetivo es continuar afinando el enfoque para que podamos crear mayores cantidades de carbono reducido para que sea más eficiente, "Dijo Uribe-Romo.

    Quiere ver si las otras longitudes de onda de la luz visible también pueden desencadenar la reacción con ajustes en el material sintético. Si funciona, el proceso podría ser una forma significativa de ayudar a reducir los gases de efecto invernadero.

    "La idea sería instalar estaciones que capturen grandes cantidades de CO2, como al lado de una planta de energía. El gas sería succionado hacia la estación, pasar por el proceso y reciclar los gases de efecto invernadero mientras produce energía que se devolvería a la planta de energía ".

    Tal vez algún día los propietarios puedan comprar tejas para techos hechas del material, que limpiaría el aire en su vecindario mientras producía energía que podría usarse para alimentar sus hogares.

    "Para eso se necesitarían nuevas tecnologías e infraestructura, ", Dijo Uribe-Romo." Pero puede ser posible ".


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