Los ingenieros de la Universidad de Cincinnati est\u00e1n desarrollando nuevas formas de convertir los gases de efecto invernadero en combustible para abordar el cambio clim\u00e1tico y llevar a los astronautas a casa desde Marte. El profesor asistente de la Facultad de Ingenier\u00eda y Ciencias Aplicadas de la UC Jingjie Wu y sus estudiantes utilizaron un catalizador de carbono en un reactor para convertir el di\u00f3xido de carbono en metano. Conocida como la “reacci\u00f3n Sabatier” del fallecido qu\u00edmico franc\u00e9s Paul Sabatier, es un proceso que utiliza la Estaci\u00f3n Espacial Internacional para eliminar el di\u00f3xido de carbono del aire que respiran los astronautas y generar combustible para cohetes para mantener la estaci\u00f3n en \u00f3rbita alta. Pero Wu est\u00e1 pensando mucho m\u00e1s.<\/p>\n\n\n\n
La atm\u00f3sfera marciana est\u00e1 compuesta casi en su totalidad por di\u00f3xido de carbono. Los astronautas podr\u00edan ahorrar la mitad del combustible que necesitan para un viaje de regreso a casa haciendo lo que necesitan en el planeta rojo una vez que lleguen, dijo Wu.<\/p>\n\n\n\n
“Es como una gasolinera en Marte. Podr\u00edas bombear f\u00e1cilmente di\u00f3xido de carbono a trav\u00e9s de este reactor y producir metano para un cohete”, dijo Wu.<\/p>\n\n\n\n
El estudio de la UC se public\u00f3 en la revista Nature Communications con colaboradores de la Universidad Rice, la Universidad de Shanghai y la Universidad de Ciencia y Tecnolog\u00eda de China Oriental. Wu comenz\u00f3 su carrera en ingenier\u00eda qu\u00edmica estudiando pilas de combustible para veh\u00edculos el\u00e9ctricos, pero comenz\u00f3 a analizar la conversi\u00f3n de di\u00f3xido de carbono en su laboratorio de ingenier\u00eda qu\u00edmica hace unos 10 a\u00f1os.<\/p>\n\n\n\n
“Me di cuenta de que los gases de efecto invernadero iban a ser un gran problema en la sociedad”, dijo Wu. “Muchos pa\u00edses se dieron cuenta de que el di\u00f3xido de carbono es un gran problema para el desarrollo sostenible de nuestra sociedad. Por eso creo que debemos lograr la neutralidad de carbono”.<\/p>\n\n\n\n
La Administraci\u00f3n Biden se ha fijado el objetivo de lograr una reducci\u00f3n del 50% en los contaminantes de gases de efecto invernadero para 2030 y una econom\u00eda que dependa de las energ\u00edas renovables para 2050.<\/p>\n\n\n\n
“Eso significa que tendremos que reciclar el di\u00f3xido de carbono”, dijo Wu.<\/p>\n\n\n\n
Wu y sus estudiantes, incluido el autor principal y candidato a doctorado de la UC Tianyu Zhang, est\u00e1n experimentando con diferentes catalizadores, como puntos cu\u00e1nticos de grafeno, capas de carbono de apenas nan\u00f3metros de tama\u00f1o, que pueden aumentar el rendimiento de metano. Wu dijo que el proceso promete ayudar a mitigar el cambio clim\u00e1tico. Pero tambi\u00e9n tiene una gran ventaja comercial en la producci\u00f3n de combustible como subproducto.<\/p>\n\n\n\n
“El proceso es 100 veces m\u00e1s productivo de lo que era hace apenas 10 a\u00f1os. As\u00ed que puedes imaginar que el progreso llegar\u00e1 cada vez m\u00e1s r\u00e1pido”, dijo Wu. “En los pr\u00f3ximos 10 a\u00f1os, tendremos muchas empresas emergentes para comercializar esta t\u00e9cnica”.<\/p>\n\n\n\n
Los estudiantes de Wu est\u00e1n usando diferentes catalizadores para producir no solo metano sino etileno. Llamado el producto qu\u00edmico m\u00e1s importante del mundo, el etileno se utiliza en la fabricaci\u00f3n de pl\u00e1sticos, caucho, ropa sint\u00e9tica y otros productos.<\/p>\n\n\n\n
“La energ\u00eda verde ser\u00e1 muy importante. En el futuro, representar\u00e1 un mercado enorme. As\u00ed que quer\u00eda trabajar en eso”, dijo Zhang.<\/p>\n\n\n\n
Sintetizar combustible a partir de di\u00f3xido de carbono se vuelve a\u00fan m\u00e1s comercialmente viable cuando se combina con energ\u00eda renovable como la solar o la e\u00f3lica, dijo Wu.<\/p>\n\n\n\n
“En este momento tenemos un exceso de energ\u00eda verde que simplemente tiramos. Podemos almacenar este exceso de energ\u00eda renovable en productos qu\u00edmicos”, dijo.<\/p>\n\n\n\n
El proceso es escalable para su uso en plantas de energ\u00eda que pueden generar toneladas de di\u00f3xido de carbono. Y es eficiente ya que la conversi\u00f3n puede tener lugar justo donde se produce el exceso de di\u00f3xido de carbono. Wu dijo que los avances en la producci\u00f3n de combustible a partir de di\u00f3xido de carbono lo hacen m\u00e1s seguro de que los humanos pondr\u00e1n un pie en Marte durante su vida.<\/p>\n\n\n\n
“En este momento, si quiere regresar de Marte, necesitar\u00eda traer el doble de combustible, que es muy pesado”, dijo. “Y en el futuro, necesitar\u00e1 otros combustibles. De modo que podamos producir metanol a partir de di\u00f3xido de carbono y usarlos para producir otros materiales aguas abajo. Entonces tal vez alg\u00fan d\u00eda podamos vivir en Marte”.<\/p>\n\n\n\n