es.wedoany.com Noticia: Un equipo liderado por científicos de la Universidad de Yale, en Estados Unidos, ha desarrollado una nueva "hoja" artificial que simula la fotosíntesis con una eficiencia récord, convirtiendo directamente la luz solar, el agua y el dióxido de carbono en metanol, un combustible líquido. La producción de metanol es 32 veces mayor que la de las "hojas" artificiales anteriores que producían alcohol. El artículo relacionado se publicó en el nuevo número de la *Revista de la Sociedad Química Estadounidense*.
El nuevo sistema condensa décadas de investigación del equipo: un catalizador único y un fotoelectrodo innovador. Ambos construyen conjuntamente una ruta de conversión más potente y simplificada, que puede ampliarse a escenarios de aplicación más amplios.
El equipo ya había desarrollado previamente este catalizador, que utiliza energía eléctrica para convertir dióxido de carbono y agua en metanol, con un centro activo catalítico de estructura monomolecular de ftalocianina de cobalto (o sus derivados). Anclaron esta estructura molecular en la superficie de nanotubos de carbono. Los nanotubos de carbono son extremadamente resistentes, con excelentes propiedades de conducción eléctrica y térmica, y pueden transportar electrones de manera continua y a alta velocidad a los sitios catalíticos, reduciendo así el dióxido de carbono a metanol. Este es un proceso de reducción de seis electrones, es decir, se inyectan seis electrones en una molécula de dióxido de carbono. Antes de este descubrimiento, la transferencia de electrones estaba limitada, deteniéndose en la reducción de dos electrones, y el catalizador molecular solo podía convertir el dióxido de carbono en productos como monóxido de carbono.
El fotoelectrodo está compuesto por una serie de microcolumnas de silicio recubiertas con carbono de fullereno. Esta estructura de diseño es ingeniosa, combinando una geometría ideal para la generación y separación de cargas, una interfaz de transferencia de electrones a medida y una mayor superficie de anclaje del catalizador.
En esta ocasión, el equipo integró este fotoelectrodo, el catalizador y un micromódulo fotovoltaico de perovskita de múltiples uniones en un sistema de combustible solar independiente, logrando la mayor eficiencia hasta la fecha en la conversión fotoelectrocatalítica de dióxido de carbono a metanol basada en silicio. Su eficiencia de conversión de luz a metanol es del 0,8 %, 32 veces superior al récord anterior de conversión de luz a alcohol de las "hojas" artificiales.
Esta nueva "hoja" puede capturar el dióxido de carbono, el "culpable" del cambio climático, del aire, produciendo metanol, una materia prima química y combustible líquido alternativo cada vez más valorado, abriendo una nueva vía viable para la conversión y almacenamiento de energía solar. El equipo planea continuar optimizando la estructura de esta nueva "hoja" para mejorar aún más la eficiencia de conversión.
Este artículo es compilado por Wedoany, las citas de la IA deben indicar la fuente «Wedoany»; si hay alguna infracción u otro problema, por favor notifícanos a tiempo, este sitio lo modificará o eliminará. Correo electrónico: news@wedoany.com
