Investigadores surcoreanos convierten CO2 en energía aprovechable

Han desarrollado una célula híbrida de Na-CO2 que no solo utiliza el dióxido de carbono como recurso para generar energía eléctrica, sino que también produce hidrógeno.

Investigadores de la universidad de UNIST (Corea del Sur), han desarrollado un sistema que produce electricidad e hidrógeno (H2) al tiempo que elimina el dióxido de carbono (CO2), principal contribuyente al calentamiento global.

En este trabajo, el equipo de investigación presentó un sistema híbrido de Na-CO2 que puede producir continuamente energía eléctrica e hidrógeno a través de una conversión eficiente del dióxido de carbono con un funcionamiento estable durante más de 1.000 horas desde la disolución espontánea de CO2 en una solución acuosa.

«Las tecnologías de captura, utilización y secuestro de carbono (CCUS, por sus siglas en inglés) han recibido recientemente mucha atención por proporcionar un camino para enfrentar el cambio climático global», dice el profesor Guntae Kim, de la Escuela de Energía e Ingeniería Química de UNIST. «La clave de esa tecnología es la conversión de moléculas de CO2 químicamente estables a otros materiales. Nuestro nuevo sistema ha resuelto este problema con el mecanismo de disolución de CO2», agrega.

Gran parte de las emisiones humanas de dióxido de carbono son absorbidas por el océano y se convierten en acidez. Los investigadores se centraron en este fenómeno y se les ocurrió la idea de fundir el CO2 en agua para inducir una reacción electroquímica. Si la acidez aumenta, la cantidad de protones aumenta, lo que a su vez aumenta la potencia para atraer electrones. Si se crea un sistema de batería basado en este fenómeno, la electricidad se puede producir eliminando el CO2.

Su sistema híbrido de Na-CO2, al igual que una celda de combustible, consiste en un cátodo (sodio metálico), un separador (NASICON) y un ánodo (catalizador). A diferencia de otras baterías, los catalizadores están contenidos en el agua y están conectados por un cable a un cátodo. Cuando se inyecta CO2 en el agua, toda la reacción comienza, eliminando el dióxido de carbono y creando electricidad y H2. En este momento, la eficiencia de conversión de CO2 es del 50%.

«Esta célula híbrida de Na-CO2, que adopta tecnologías CCUS eficientes, no solo utiliza el dióxido de carbono como recurso para generar energía eléctrica, sino que también produce una fuente de energía limpia, el hidrógeno«, dice Jeongwon Kim, uno de los responsables de la investigación.

En particular, este sistema ha demostrado estabilidad hasta el punto de funcionar durante más de 1.000 horas sin dañar los electrodos. El sistema se puede aplicar para eliminar el dióxido de carbono mediante la inducción de reacciones químicas.

«Esta investigación conducirá a una mayor investigación derivada y se podrá producir H2 y electricidad de manera más eficaz cuando se mejoren los electrolitos, el separador, el diseño del sistema y los electrocatalizadores», concluye el profesor Kim.