El equipo de investigación del profesor DGIST In Su-il ha desarrollado un fotocatalizador de alta eficiencia que utiliza la luz solar para convertir dióxido de carbono (CO2 ), la principal causa del calentamiento global, en metano (CH4 ) combustible. El equipo de investigación espera que esta tecnología respetuosa con el medio ambiente pueda aplicarse a la tecnología de captura y utilización de carbono (CCU).
Según un equipo de investigación de una universidad estadounidense, la concentración actual de dióxido de carbono en la atmósfera ha alcanzado su nivel más alto en 14 millones de años, con 420 ppm. La Organización Meteorológica Mundial (OMM) predice que 2024 será un año más caluroso que el año pasado debido a la influencia de El Niño.
El Foro Económico Mundial (FEM) ha identificado el cambio climático como el mayor riesgo global entre 34 crisis que enfrenta el mundo en campos que incluyen la economía, la sociedad, la tecnología y la geopolítica, que podría conducir a conflictos internacionales como resultado del agotamiento de los recursos y polarización. Por tanto, reducir la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera es inevitable para superar las crisis inducidas por el cambio climático.
En este sentido, se ha proseguido activamente la investigación sobre fotocatalizadores capaces de reducir las emisiones de dióxido de carbono y al mismo tiempo convertirlas en combustible útil. La investigación sobre fotocatalizadores ha llamado la atención como una tecnología prometedora de captura y utilización de carbono (CCU) para el futuro, ya que dependen únicamente de la luz solar sin la necesidad de un aporte de energía adicional, como la electricidad, lo que hace que sus sistemas sean inherentemente simples.
Sin embargo, la mayoría de los fotocatalizadores desarrollados hasta ahora están compuestos por una estructura cristalina con átomos dispuestos regularmente. Por lo tanto, los investigadores se han enfrentado a limitaciones, como las condiciones para que la composición se adhiera a la disposición de los elementos constituyentes, al diseñar varios puntos activos dentro del catalizador manteniendo al mismo tiempo la estructura.
En este contexto, el equipo de investigación del profesor In Su-il en DGIST ha desarrollado un fotocatalizador de alta eficiencia que incluye varios puntos activos y mejora el rendimiento de la transferencia de electrones.
El equipo de investigación fabricó una "estructura amorfa de In2 TiO5 fotocatalizador" que contiene "Ti 3+ puntos activos que pueden adsorber y activar dióxido de carbono" y "En 3+ puntos activos que pueden descomponer el agua para suministrar protones", y la incorporó al diseleniuro de molibdeno (MoSe2 ) nanocapas para mejorar el rendimiento de transferencia de electrones.
Mediante análisis estructural, el equipo de investigación confirmó que el fotocatalizador recientemente desarrollado convierte metano 51 veces más que el TiO2 disponible comercialmente. fotocatalizadores.
El profesor In Su-il de DGIST dijo:"Esta investigación es importante ya que ha desarrollado una tecnología de fotocatalizador de alta eficiencia que presenta puntos activos duales. Realizaremos investigaciones de seguimiento para mejorar la pérdida de energía y la estabilidad de los fotocatalizadores amorfos para la futura comercialización del tecnología."
La investigación se publica en el Chemical Engineering Journal .
Más información: Niket S. Powar et al, Dynamic Ti 3+ y en 3+ sitios activos duales en In2 TiO5 para mejorar el CO2 fotocatalítico en fase gaseosa impulsado por luz visible reducción, Revista de Ingeniería Química (2023). DOI:10.1016/j.cej.2023.147966
Información de la revista: Revista de ingeniería química
Proporcionado por DGIST (Instituto Daegu Gyeongbuk de Ciencia y Tecnología)
