Convertir abundante dióxido de carbono en una materia prima química sacaría valor al gas de efecto invernadero. Sin embargo, el enfoque tradicional es costoso y produce subproductos no deseados. Ahora, científicos del Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico, dirigido por el Dr. John Linehan y el Dr. Aaron Appel, diseñó un catalizador soluble en agua para esta transformación. Lo hicieron al comprender cada uno de los pasos para convertir el dióxido de carbono en formato. Profundizaron en el impacto esperado de cambiar las condiciones de reacción de un disolvente no ecológico a agua. Cambiar las condiciones hizo que la reacción fuera favorable desde el punto de vista energético.

Un potente gas de efecto invernadero, el dióxido de carbono es abundante y fácilmente disponible. Podría utilizarse como materia prima de carbono o precursor de combustible químico. El catalizador del equipo convierte el dióxido de carbono en formato. Este sistema de catalizador tiene tres ventajas distintas sobre los procesos tradicionales. Primero, usa agua, que es un solvente verde. Segundo, el catalizador usa níquel, mucho más disponible que el platino y otros metales raros. Finalmente, utiliza bicarbonato de sodio como base, en lugar de productos químicos que son más caros.

Se han informado numerosos ejemplos de catalizadores de metales de transición preciosos para la transformación de dióxido de carbono en una materia prima de carbono o combustible químico. La mayoría de estos sistemas opera en solventes orgánicos y utiliza grandes cantidades de bases orgánicas, que crean problemas de desperdicio y costos. Los científicos diseñaron, sintetizó y probó un catalizador de níquel soluble en agua. Cuando se calienta en bicarbonato de sodio acuoso en presencia de altas presiones de hidrógeno y dióxido de carbono, produce formiato. En condiciones optimizadas, Se obtuvieron ~ 270 vueltas (moles de formiato por moles de catalizador) a 80 ° C en 3,7 horas. Los científicos determinaron experimentalmente que la velocidad catalítica lenta se debe a que la transferencia de un hidruro del complejo de níquel al dióxido de carbono es solo ligeramente favorable (1 kcal / mol). Saber que la reacción funciona en el agua y utiliza recursos menos costosos abre las puertas para crear más rápido, catalizadores de metales de transición de primera fila más eficientes para la conversión de dióxido de carbono.