Hacia los combustibles solares gracias a un nuevo catalizador de cobre

Investigadores del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley han realizado imágenes en tiempo real de nanopartículas de cobre a medida que evolucionan para convertir el dióxido de carbono y el agua en combustibles y productos químicos renovables. Sus nuevos conocimientos son un paso hacia la próxima generación de combustibles solares.

Lo que es un combustible fósil está bastante claro para todos, o al menos para todos aquellos cuyo se ponen furiosos cuando tienen que pagar gasolina o diesel a precios exagerados. Sin embargo, cuando se trata de combustibles solares, la experiencia directa no nos ayuda a entender qué son.

Y son precisamente los combustibles solares de nueva generación los que podrían ver la luz gracias a un nuevo catalizador de cobre. De hecho, investigadores del Lawrence Berkeley National Laboratory (Estados Unidos) han realizado imágenes en tiempo real de nanopartículas de cobre a medida que evolucionan para convertir el dióxido de carbono y el agua en combustibles y productos químicos renovables (combustibles solares).

Imágenes en tiempo real de nanopartículas de cobre

Que el cobre tenga la capacidad de convertir el dióxido de carbono en productos químicos y combustibles no es nada nuevo tal como lo conocemos desde la década de 1970. Sin embargo, los mecanismos que permiten que el metal rojo funcione como electrocatalizador no están claros, aunque muchos científicos han tratado de entenderlos.

El trabajo de los investigadores del Lawrence Berkeley National Laboratory es un paso adelante en esta área gracias a la nueva información capturada por imágenes en tiempo real de nanopartículas de cobre (partículas de cobre diseñadas en una escala de mil millonésimas de metro) a medida que convierten el CO2 y el agua en combustibles renovables. y químicos: etileno, etanol y propanol, entre otros.

El trabajo fue posible gracias a la combinación de una nueva técnica de imaging llamada STEM electroquímico de celda líquida y el trabajo en 4D (microscopía electrónica de transmisión de barrido) con una sonda de rayos X blanda para estudiar el entorno de la muestra en sí: nanopartículas de cobre en un líquido.

Un paso hacia la producción de combustibles solares a partir de luz solar, agua y CO2

En el corazón de esta nueva técnica se encuentra un portamuestras electroquímico de celda líquida con una notable versatilidad. Mil veces más delgado que un cabello humano, el dispositivo es compatible con instrumentos STEM y de rayos X. El design ultrafino de la celda de líquido electroquímico permite el imaging fiable de muestras delicadas al mismo tiempo que las protege del daño por haz de electrones.

Después de décadas de trabajo, los investigadores estadounidenses finalmente pueden demostrar cómo los electrocatalizadores de cobre se destacan en la reducción de CO2. Un gran paso hacia la producción de combustibles solares a partir de la luz solar, el agua y el CO2.

Los resultados de la investigación han sido publicados en la revista Nature.

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