El sistema basado en pilas de combustible convierte el CO2 atmosférico en corriente eléctrica utilizable

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Ingenieros coreanos y estadounidenses diseñan celdas de combustible híbridas de dióxido de carbono y sodio que eliminan el dióxido de carbono y producen electricidad e hidrógeno.

La tecnología, desarrollada por el profesor Guntae Kim en el Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología de Ulsan (UNIST) en colaboración con científicos e ingenieros de materiales del Instituto de Tecnología de Georgia, depende de un fenómeno bien conocido: la disolución del dióxido de carbono en agua para producir Una solución ácida, que se produce en la naturaleza cuando el dióxido de carbono se disuelve en los océanos.

El profesor Kim y el equipo se dieron cuenta de que esto podría usarse para inducir una reacción electroquímica. La creación de una solución ácida aumenta el número de protones en el agua, cada uno de los cuales puede atraer un electrón, y esto implica que se puede crear un sistema de batería.

«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 Kim. «La clave de esa tecnología es la fácil conversión de las moléculas de CO 2 químicamente estables a otros materiales». Agrega: «Nuestro nuevo sistema ha resuelto este problema con el mecanismo de disolución de CO 2 «.

El sistema de pila de combustible consiste en un ánodo de metal de sodio sumergido en un electrolito orgánico, una membrana de separación que consiste en una cerámica de conductor superiónico de sodio (NASICON) y un cátodo catalítico (los investigadores usaron platino) en un electrolito acuoso, que podría destilarse. Agua, agua de mar o una solución de hidróxido de sodio. Los investigadores explican en iScience cómo la inyección de monóxido de carbono en el agua desencadena una reacción, con hidrógeno gaseoso liberado en el cátodo, que luego se puede usar en celdas de combustible convencionales, y la corriente que fluye en un circuito externo. Los iones de sodio se liberan del ánodo, pasan a través de la membrana y se recombinan con los iones de carbonato de hidrógeno formados por la disolución del dióxido de carbono. En la forma actual del sistema, la eficiencia de conversión de CO2 es 50 por ciento

La » célula híbrida de Na-CO 2 » continúa produciendo electricidad e hidrógeno y no regenera el dióxido de carbono durante la carga, dice el equipo. El sistema ha sido probado durante más de mil horas sin dañar los electrodos. «Esta célula híbrida de Na-CO 2 , que adopta tecnologías CCUS eficientes, no solo utiliza CO  como recurso para generar energía eléctrica, sino que también produce la fuente de energía limpia, hidrógeno», dijo Jeongwon Kim, ingeniero eléctrico de Unist y co-primero. Autor de la investigación.

“Esta investigación dará lugar a una investigación más derivada y será capaz de producir H 2 y la electricidad de manera más eficaz cuando se mejoran electrolitos, separador, el diseño del sistema, y electrocatalizadores.”

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