Te\u00f3ricamente, deber\u00eda tomar s\u00f3lo 1,33 voltios de electricidad, menos que la producida por una bater\u00eda AA.\u00a0Pero en la pr\u00e1ctica, los investigadores deben elevar el voltaje de otro voltio o as\u00ed para impulsar la reacci\u00f3n a un clip m\u00e1s r\u00e1pido.\u00a0Este voltaje adicional, conocido como el sobrepotencial, equivale a un recargo de energ\u00eda que reduce la eficiencia de la c\u00e9lula.\u00a0Otro problema es que la mayor\u00eda de los catalizadores canalizan m\u00e1s de los electrones disponibles a la divisi\u00f3n del agua en lugar de convertir CO\u00a02<\/sub>\u00a0a CO.<\/p>\n En 2011, los investigadores liderados por Richard Masel, qu\u00edmico y director general de Dioxide Materials en Boca Raton, Florida, probaron una configuraci\u00f3n con catalizadores de plata y \u00f3xido de iridio y un electrolito l\u00edquido para promover la\u00a0reacci\u00f3n\u00a0CO\u00a02<\/sub>\u00a0a CO.\u00a0El electrolito conten\u00eda un compuesto llamado imidazolio que formaba una capa protectora alrededor del electrodo cubierto de plata.\u00a0Esto bloque\u00f3 la reacci\u00f3n de separaci\u00f3n de agua y alent\u00f3 al catalizador a pasar casi todos sus electrones a convertir el CO\u00a02 en su<\/sub>\u00a0lugar.\u00a0Tambi\u00e9n produjo CO con un overpotential de apenas 0.17 voltios.\u00a0Pero los l\u00edquidos i\u00f3nicos pueden ser costosos y corrosivos.\u00a0As\u00ed que los materiales de di\u00f3xido se establecen sobre la fabricaci\u00f3n de una membrana de pl\u00e1stico duradero y barato que podr\u00eda servir la misma funci\u00f3n cuando se coloca encima de un electrodo de plata.<\/p>\n El a\u00f1o pasado, la compa\u00f1\u00eda inform\u00f3 que hab\u00eda hecho con \u00e9xito las membranas.\u00a0Pero en la reuni\u00f3n de ACS, el qu\u00edmico Richard Ni del di\u00f3xido de los materiales divulg\u00f3 que los dispositivos que los usaban produjeron CO con una eficacia casi el doble que el de la membrana mejor siguiente.\u00a0Ni tambi\u00e9n inform\u00f3 que con las mejoras recientes, sus c\u00e9lulas pueden transformar CO\u00a02<\/sub>\u00a0en CO al doble de la velocidad de otros\u00a0electrolizadores de\u00a0CO\u00a02<\/sub>\u00a0de tama\u00f1o comparable, lo que podr\u00eda ayudarles a procesar grandes vol\u00famenes de CO\u00a02<\/sub>\u00a0cuando aumentan la escala.\u00a0Ni agreg\u00f3 que los dispositivos de la compa\u00f1\u00eda se mantienen estables y no deteriorados despu\u00e9s de 6 meses de funcionamiento continuo.<\/p>\n “Esos son resultados muy buenos”, y se considera lo suficientemente bueno para un producto comercial, dice Fan Shi, qu\u00edmico del Laboratorio Nacional de Tecnolog\u00eda Energ\u00e9tica de Pittsburgh, Pensilvania.\u00a0Dioxide Materials no est\u00e1 solo en intentar comercializar el proceso: Ya, el gigante qu\u00edmico BASF ha anunciado planes para producir combustible l\u00edquido de metanol usando un m\u00e9todo similar.\u00a0Y una empresa alemana llamada Sunfire anunci\u00f3 en mayo que est\u00e1 produciendo “crudo azul”, un combustible diesel sint\u00e9tico a partir de CO\u00a02<\/sub>\u00a0y agua usando un proceso a alta temperatura.<\/p>\n Mientras tanto, Dioxide Materials ha aumentado el tama\u00f1o de sus electrodos desde cuadrados m\u00e1s peque\u00f1os que un sello de correos de los Estados Unidos a los m\u00e1s grandes que una mano de adulto, lo que permite un mayor flujo de CO.\u00a0Y la compa\u00f1\u00eda se ha asociado con el gigante industrial 3M para producir franjas de sus membranas de imidazol en un proceso de bobina a bobina.\u00a0La compa\u00f1\u00eda tambi\u00e9n est\u00e1 en conversaciones con fabricantes de productos qu\u00edmicos industriales como Linde y Siemens, la exploraci\u00f3n de los lugares en los que podr\u00edan ser capaces de acceder puros CO\u00a02<\/sub>\u00a0corrientes de desechos y el exceso de energ\u00eda renovable.\u00a0“Eso podr\u00eda ser clave”, dice Shi.\u00a0“Puede almacenar energ\u00eda durante per\u00edodos de baja demanda”.<\/p>\n Para lograr un impacto realmente a gran escala, la empresa puede necesitar encontrar catalizadores de electrodos m\u00e1s baratos que la plata y el \u00f3xido de iridio, dice Haotian Wang, qu\u00edmico de la Universidad de Harvard.\u00a0Ni dice que la compa\u00f1\u00eda est\u00e1 buscando opciones m\u00e1s baratas para reemplazar el iridio, un metal raro y costoso.<\/p>\n Otro prospecto a largo plazo fue planteado en la reuni\u00f3n de ACS por Paul Kenis, qu\u00edmico de la Universidad de Illinois en Urbana.\u00a0Aunque la conversi\u00f3n de CO\u00a02<\/sub>\u00a0a CO es la opci\u00f3n m\u00e1s simple, Kenis y otros est\u00e1n buscando transformar el CO\u00a02<\/sub>\u00a0de una sola vez en metano, \u00e1cido f\u00f3rmico, metanol u otros hidrocarburos complejos con m\u00e1s energ\u00eda y un mayor valor.\u00a0Pero las reacciones son m\u00e1s complicadas, requiriendo no s\u00f3lo una fuente de electrones sino tambi\u00e9n protones.\u00a0Con el fin de ejecutar estas reacciones, los investigadores suelen utilizar un \u00e1nodo para dividir las mol\u00e9culas de agua en protones, electrones y ox\u00edgeno, y luego alimentar los protones y electrones a un c\u00e1todo, donde reaccionan con CO\u00a02<\/sub>\u00a0para hacer hidrocarburos.\u00a0La reacci\u00f3n de separaci\u00f3n de agua tambi\u00e9n requiere normalmente un recargo de energ\u00eda pesada.<\/p>\n En la reuni\u00f3n de ACS, Kenis inform\u00f3 que su grupo ha creado un\u00a0dispositivo de descarga de\u00a0CO\u00a02<\/sub>\u00a0en el que reemplazaron el agua en el \u00e1nodo con un l\u00edquido llamado glicerol, un producto de desecho producido por la tonelada en plantas de biodiesel.\u00a0Usando el glicerol, Kenis dice que su equipo pudo reducir el overpotential en esa parte de su sistema por casi dos tercios y churn el \u00e1cido f\u00f3rmico, que se utiliza extensamente en s\u00edntesis qu\u00edmica.\u00a0Kenis confiesa que la nueva configuraci\u00f3n puede generar productos secundarios que a\u00fan no conocen y que tiene un largo camino por recorrer antes de convertirse en una tecnolog\u00eda comercial.\u00a0Pero William Goddard, qu\u00edmico del Instituto Tecnol\u00f3gico de California en Pasadena, dice que estaba impresionado con la idea.\u00a0“Tomar lo que ahora se considera basura y convertirlo, que tiene un potencial real”, dice.<\/p>\n<\/div>\n