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La conversión de los gases de efecto invernadero en combustible

Un equipo de científicos financiados por la Unión Europea investigó la utilidad de la electrocatálisis para la conversión de los gases de efecto invernadero en combustibles o fuentes químicas, contribuyendo a la protección del medio ambiente.
La conversión de los gases de efecto invernadero en combustible
Las reacciones electroquímicas en las que participan compuestos con nitrógeno (N) o carbono (C) son muy importantes en los procesos de conversión, almacenamiento y aprovechamiento de la energía. En éstas la energía eléctrica se transforma en energía química mediante la formación y ruptura de enlaces químicos, la conversión de moléculas de gases de efecto invernadero y la eliminación de compuestos tóxicos de las corrientes residuales.

El objetivo del proyecto financiado por la Unión Europea GHGELCAT (Electrocatalysis of greenhouse gases to fuels or chemical feedstocks on well-characterized materials) fue mejorar el entendimiento fundamental de los procesos asociados a las conversiones electroquímicas que tienen lugar en los ciclos con N y C.

Los científicos investigaron los mecanismos asociados a la reducción de gases como el dióxido de carbono y los óxidos de nitrógeno en la atmósfera, que son muy complejos y apenas se conocen. Ello es consecuencia de que la mayor parte de la investigación en este campo no se ha realizado en superficies bien caracterizadas.

En vistas de ello, GHGELCAT utilizó modelos de superficies con el fin de aprender lo necesario sobre los pasos significativos en la formación de enlaces de C-C o N-N como base para comprender las reacciones en los gases de efecto invernadero. Se utilizaron sensores de platino para llevar a cabo la oxidación del amoníaco y la reducción del nitrito a gas N como base para comprender las reacciones de los gases de efecto invernadero.

El mecanismo de la reacción de oxidación del amoníaco en el sensor Pt (100) incluyó la desprotonación previa a la transferencia de electrones, antes de la formación de N-N. Esta característica no es considerada en los mecanismos actuales. La reducción del óxido nítrico dio lugar al mismo producto final (amoníaco) en sensores Pt (111) y Pt (100), pero se lleva a cabo mediante dos mecanismos diferentes.

Los resultados indicaron que la selectividad e incluso el mecanismo de las reacciones electroquímicas en las que existen compuestos con N o C pueden depender mucho de la estructura de la superficie. Por lo tanto, los mecanismos de reacción obtenidos para determinadas superficies y alcances no pueden aplicarse directamente a electrodos con diferentes estructuras. Este descubrimiento presenta implicaciones de importancia para la electrocatálisis

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Palabras clave

Gases de efecto invernadero, electrocatálisis, fuentes químicas, GHGELCAT, estructura de la superficie
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