Investigadores del Instituto de Ciencia y Tecnología de Gwangju desarrollaron un método para generar directamente 1-butanol, una fuente de combustible alternativa, de CO 2 utilizando electrodos de fosfuro de cobre. Crédito:Instituto de Ciencia y Tecnología de Gwangju
Las actividades humanas como la quema de carbón y combustibles fósiles han causado CO 2 acumularse en la atmósfera, que ha afectado significativamente el clima de la Tierra. Como resultado, varios científicos están buscando formas de convertir CO 2 en otros productos orgánicos valiosos, como el 1-butanol, que se ha mostrado prometedor como combustible alternativo para vehículos. Esto podría ayudar a reducir nuestra dependencia de los combustibles fósiles.
Un método para obtener compuestos útiles es mediante la reacción de reducción electroquímica (CO 2 RR). Los investigadores han desarrollado catalizadores a base de metales que pueden cumplir con esta tarea. Sin embargo, hay una advertencia:la mayoría de estos catalizadores son costosos y producen una variedad de productos durante la reacción, que puede ser difícil de separar.
Para resolver este problema, un equipo de investigadores dirigido por el Prof.Dr. Jaeyoung Lee y compuesto por el Sr. Minjun Choi, Dr. Jin Won Kim, y el profesor Sungyool Bong del Instituto de Ciencia y Tecnología de Gwangju en Corea del Sur idearon un procedimiento que genera directamente 1-butanol con la ayuda de fosfuro de cobre (CuP 2 ) sin primero someterse a dimerización de CO. "Estamos intentando desarrollar un electrodo a base de Cu para la conversión electroquímica de CO 2 que evita * la dimerización del CO y puede ayudarnos a aumentar la selectividad del producto para evitar el consumo de energía adicional de los procesos de separación, "explica el Sr. Minjun Choi, un doctorado estudiante de la universidad y primer autor del artículo. Su investigación ha sido publicada recientemente en la revista Letras de energía ACS .
Conversión de CO 2 en butanol utilizando cátodos de cobre ricos en fósforo. Crédito:Jaeyoung Lee del Instituto de Ciencia y Tecnología de Gwangju
Aunque en la actualidad existen numerosos electrocatalizadores a base de cobre, Este es uno de los primeros casos en los que CuP 2 se ha utilizado para desarrollar un electrocatalizador que es altamente selectivo para el producto. Induce una reacción de acoplamiento C-C y evita la formación de CO, que se sabe que es un intermedio crítico para los sistemas basados en Cu. Los investigadores confirmaron esto mediante el uso de espectroscopía de absorción infrarroja mejorada en la superficie para mostrar que su CuP 2 electrocatalizador dio el producto deseado, 1-butanol, con una eficiencia faradaica notablemente alta de> 3%.
El equipo está entusiasmado con las implicaciones de sus hallazgos. "Nuestro objetivo es diseñar nuevos electrodos que sean apilables, que pueden aumentar las tasas de producción, y eso puede promover la eficiencia de conversión para que podamos lograr nuestro objetivo de convertir y usar CO 2 como combustible en la realidad, "concluye el Prof. Lee.
