{"id":26037,"date":"2022-01-28T10:31:04","date_gmt":"2022-01-28T16:31:04","guid":{"rendered":"https:\/\/otech.uaeh.edu.mx\/noti\/?p=26037"},"modified":"2022-01-28T10:38:09","modified_gmt":"2022-01-28T16:38:09","slug":"el-novedoso-diseno-de-hoja-artificial-aumenta-100-veces-la-tasa-de-captura-de-carbono","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/otech.uaeh.edu.mx\/noti\/tech\/el-novedoso-diseno-de-hoja-artificial-aumenta-100-veces-la-tasa-de-captura-de-carbono\/","title":{"rendered":"El novedoso dise\u00f1o de “hoja artificial” aumenta 100 veces la tasa de captura de carbono"},"content":{"rendered":"
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Recrear el proceso de fotos\u00edntesis natural en el que las plantas determinan la luz solar, el agua y el di\u00f3xido de carbono en energ\u00eda es un objetivo perseguido desde hace mucho tiempo por la ciencia. <\/span><\/span><\/span><\/span><\/span>A menudo descrito como una “hoja artificial”, estos sistemas podr\u00edan desempe\u00f1ar un papel clave en la lucha contra el cambio clim\u00e1tico, y un equipo de ingenieros acaba de acelerar el ritmo con una soluci\u00f3n que captura di\u00f3xido de carbono a una velocidad 100 veces superior a la de las tecnologias actuales.<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

A lo largo de los a\u00f1os, hemos analizado una gran cantidad de sistemas de hojas artificiales que utilizan la luz solar para convertir el agua en\u00a0 <\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span>combustibles l\u00edquidos<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/a> \u00a0y\u00a0 <\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span>electricidad<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/a> \u00a0. <\/span><\/span><\/span><\/span><\/span>Un ejemplo interesante provino de ingenieros de la Universidad de Illinois Chicago (UIC) en 2019. Ten\u00eda un\u00a0 <\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span>dise\u00f1o \u00fanico que,<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/a> \u00a0seg\u00fan los creadores, lo hac\u00eda adecuado para su uso en el mundo real, a diferencia de otras soluciones de laboratorio que solo podr\u00edan funcionar con di\u00f3xido de carbono de tanques presurizados. <\/span><\/span><\/span><\/span><\/span>.<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

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La soluci\u00f3n consist\u00eda en una unidad de fotos\u00edntesis artificial est\u00e1ndar que estaba encerrada en una c\u00e1psula transparente llena de agua y presentaba una capa exterior semipermeable. <\/span><\/span><\/span><\/span><\/span>Cuando la luz del sol golpe\u00f3 el dispositivo, el agua se evapor\u00f3 a trav\u00e9s de los poros en la capa exterior y el di\u00f3xido de carbono fue absorbido para reemplazarlo, donde la unidad interior se convirti\u00f3 en mon\u00f3xido de carbono. <\/span><\/span><\/span><\/span><\/span>Este CO podria a su vez ser capturado y utilizado para fabricar combustibles sinteticos.<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n

A trav\u00e9s de algunas definiciones clave en el dise\u00f1o, los cient\u00edficos ahora han llevado su rendimiento a nuevas alturas. <\/span><\/span><\/span><\/span><\/span>El equipo producido materiales economicos para integrar una membrana cargada electricamente que actua como un gradiente de agua, con un lado seco y otro humedo. <\/span><\/span><\/span><\/span><\/span>En el lado seco, un solvente org\u00e1nico se adhiere al di\u00f3xido de carbono capturado y lo convierte en bicarbonato concentrado, que se acumula en la membrana.<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Luego, un electrodom\u00e9stico cargado positivamente en el lado h\u00famedo atrae el bicarbonato a trav\u00e9s de la membrana hacia la soluci\u00f3n acuosa, donde se convierte nuevamente en di\u00f3xido de carbono para fabricar combustibles o en otras aplicaciones. <\/span><\/span><\/span><\/span><\/span>Alterar la carga el\u00e9ctrica puede acelerar o ralentizar la tasa de captura de carbono, que el cient\u00edfico encontr\u00f3 en su punto \u00f3ptimo podr\u00eda capturar 3,3 milimoles por hora por cada cuatro cent\u00edmetros cuadrados (0,6 pulgadas cuadradas) de material.<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

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\"El<\/picture><\/a><\/span><\/p>\n
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El diagrama muestra el dise\u00f1o de un novedoso dispositivo de “hoja artificial” que captura di\u00f3xido de carbono con gran eficiencia<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/figcaption>
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Aditya Prajapati\/UIC<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/div>\n<\/div>\n<\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n

Esta “tasa de flujo” se describe como muy alta y m\u00e1s de 100 veces mejor que los sistemas existentes. <\/span>Es importante destacar que solo se requiere una cantidad insignificante de energ\u00eda para impulsar las reacciones, a 0,4 kilojulios por hora, menos de lo que se necesita para hacer funcionar una bombilla LED de un vatio. <\/span>Igualmente impresionante, el equipo dice que el sistema puede capturar di\u00f3xido de carbono a un precio de US$145 por tonelada, que est\u00e1 dentro de las pautas del Departamento de Energ\u00eda de que estas tecnolog\u00edas consiguieron costar $200 por tonelada o menos.<\/span><\/span><\/span><\/p>\n

\u201cNuestro sistema de hojas artificiales se puede implementar fuera del laboratorio, donde tiene el potencial de desempe\u00f1ar un papel importante en la reducci\u00f3n de los gases de efecto invernadero en la atm\u00f3sfera gracias a su alta tasa de captura de carbono, costo relativamente bajo y energ\u00eda moderada , incluso en comparaci\u00f3n con los mejores sistemas basados \u200b\u200ben laboratorio\u201d, dijo Meenesh Singh, profesor asistente de ingenier\u00eda qu\u00edmica en la Facultad de Ingenier\u00eda de la UIC y autor correspondiente del art\u00edculo.<\/span><\/span><\/span><\/p>\n

El dispositivo es lo suficientemente peque\u00f1o como para caber en una mochila y es modular por naturaleza, lo que significa que se pueden apilar varias unidades una encima de la otra para construir dispositivos adecuados para diferentes entornos.<\/span><\/span><\/span><\/p>\n

\u201cEs particularmente emocionante que esta aplicaci\u00f3n en el mundo real de una hoja artificial impulsada por electrodi\u00e1lisis tuviera un alto flujo con un \u00e1rea de superficie modular peque\u00f1a\u201d, dijo Singh. <\/span>\u201cEsto significa que tiene el potencial de ser apilable, los m\u00f3dulos se pueden agregar o quitar para adaptarse m\u00e1s perfectamente a la necesidad y se pueden usar de manera asequible en hogares y aulas, no solo entre organizaciones industriales rentables. <\/span>Un peque\u00f1o m\u00f3dulo del tama\u00f1o de un humidificador dom\u00e9stico puede eliminar m\u00e1s de 1 kg de CO2 por d\u00eda, y cuatro pilas de electrodi\u00e1lisis industriales pueden capturar m\u00e1s de 300 kg de CO2 por hora de los gases de combusti\u00f3n\u201d.<\/span><\/span><\/span><\/p>\n

La investigaci\u00f3n fue publicada en la revista\u00a0 <\/span><\/span>Energy & Environmental Science<\/span><\/span><\/a> \u00a0.<\/span><\/span><\/i><\/span><\/p>\n

Fuente:\u00a0 <\/span><\/span>Universidad de Illinois Chicago<\/span><\/span><\/a><\/span><\/p>\n

Nuevo Atlas. <\/span><\/span><\/span><\/span><\/span>(2022c, 28 de enero). <\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span>El nuevo dise\u00f1o de \u00abhoja artificial\u00bb aumenta la tasa de captura de carbono en 100 veces<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/i> . <\/span><\/span><\/span><\/span><\/span>Recuperado el 28 de enero de 2022, de https:\/\/newatlas.com\/technology\/novel-artificial-leaf-carbon-capture-rate-100x\/<\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Recrear el proceso de fotos\u00edntesis natural en el que las plantas determinan la luz solar, el agua y el di\u00f3xido de carbono en energ\u00eda es un objetivo perseguido desde hace mucho tiempo por la ciencia. 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