Los catalizadores son compuestos que aceleran una u otra reacción química, por eso se usan ampliamente en la industria.
Una de las vías prometedoras del procesamiento de dióxido de carbono, que es uno de los gases de efecto invernadero, es la reacción causada por su interacción con el hidrógeno. Según los científicos, entre productos útiles de esa reacción, se puede nombrar el gas de síntesis, distintos hidrocarburos y alcoholes que se usan frecuentemente en la industria química. Para alcanzarlo, grupos científicos de todo el mundo se esfuerzan por encontrar catalizadores bastante eficientes y duraderos que permitirán ampliar el procesamiento de dióxido de carbono en el marco de la economía verde del futuro.
En este contexto, los científicos de la Universidad Nacional de Ciencia y Tecnología de Rusia MISIS desarrollaron un nuevo método simplificado para obtener catalizadores de cobalto y níquel para procesar el dióxido de carbono. Sus resultados se publicaron en la revista Materials.
“Nuestros catalizadores son una aleación de mucho volumen con una superficie porosa y granos nanométricos, los que forman partículas muy activas de tipo esponja. Debido a tal estructura y la interacción sinérgica entre Co y Ni, los catalizadores se caracterizan por su interacción más intensa con las moléculas de CO2 y alta estabilidad, en comparación con sus análogos en el mercado que hemos usado [un elemento activo dispersado y puesto en un portador cerámico]”, explicó el científico superior de MISIS, Serguéi Rosliakov.
Los científicos buscaban alcanzar tres objetivos: investigar las posibilidades de eliminación total del dióxido de carbono, agravando el efecto invernadero en el planeta, así como simplificar la producción de catalizadores eficientes y desarrollar catalizadores sobre la base de las materias primas disponibles.
“El rasgo distintivo de nuestro trabajo es la síntesis rápida y simple del material basado en la quema de geles activos. Conforme a nuestra postura, basta solo aplicar un poco de energía para calentar una parte pequeña de la muestra, hasta un milímetro cúbico y después la síntesis se desarrolla de manera autónoma sin utilizar energía adicional”, agregó Rosliakov.
Además, los especialistas señalaron que el uso de los métodos de síntesis no convencionales redujo significativamente el consumo de energía y recursos al producir y utilizar catalizadores. Asimismo, subrayaron que el cobalto facilita la formación de la estructura porosa del catalizador, incrementando tres veces las propiedades catalíticas del níquel.
El catalizador consiste de una aleación de metal, tiene una conductividad térmica mucho más alta frente a los portadores cerámicos. Según la explicación de los científicos, eso aumenta considerablemente la estabilidad del material al utilizarlo durante mucho tiempo.
“Hemos simplificado la preparación de materiales, evitando etapas prolongadas y complicadas de fundición, dispersión, purificación, puesta de componentes activos en el portador que forma estructuras, entre otras. A pesar del proceso simplificado de la síntesis y la composición del catalizador, hemos obtenido una tecnología competitiva de la conversión catalítica del dióxido de carbono”, destacó Serguéi Rosliakov.
En el futuro próximo, el equipo de científicos tiene la intención de continuar buscando nuevos catalizadores eficientes y estables.
