¿Alguna vez has salido a trotar en un clima frío viendo cómo tus exhalaciones húmedas y calientes se condensan en nubes de vapor y has pensado, oye, ¿por qué no podemos hacer funcionar aviones con esto? ¡Buenas noticias! Un grupo de científicos debe estar escuchando tus ondas cerebrales vía satélite, porque un grupo de investigadores de la Universidad de Oxford han descubierto una manera de hacer básicamente eso: convertir el dióxido de carbono en combustible para aviones. Y sí, están usando un catalizador orgánico de hierro, manganeso y potasio sintetizado por combustión, tal como lo imaginaste.
No es difícil entender por qué esto podría resultar tan valioso; Los motores a reacción producen una gran cantidad de CO2 como escape, por lo que ser capaz de reutilizar ese gas residual y convertirlo de nuevo en combustible transforma una ruta lineal de residuos en un ciclo de reutilización. Los científicos incluso hicieron un pequeño diagrama para explicar esto:
Aunque el combustible para aviones está lleno de carbono, conseguir que el carbono del CO2 se convierta en el tipo de carbono necesario en el combustible para aviones no es fácil. Del informe sobre el avance en Nature:
Sin embargo, la activación de CO2 es un desafío enorme; El CO2 es una molécula completamente oxidada, termodinámicamente estable y químicamente inerte. Además, la síntesis de hidrocarburos mediante la hidrogenación de CO2 normalmente favorece la formación de hidrocarburos de cadena corta, en lugar de los deseables de cadena larga. Por tanto, la mayor parte de la investigación en esta área se ha centrado en la hidrogenación selectiva de CO2 a CH4, los oxigenados, CH3OH, HCOOH y olefinas ligeras (olefinas C2-C4) 22,23,24,25,26,27,28,29,30,31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,41, Se han realizado estudios limitados sobre la producción de hidrocarburos líquidos de molecularidad C5 + 42,43,44.
Todo eso es básicamente decir que esto es difícil. Lo que se le ocurrió al equipo de Oxford usa una reacción química conocida como combustión orgánica, a veces llamada Método de Combustión en Solución, que se usa para ensamblar un catalizador hecho de hierro, manganeso y potasio.
De manera increíble, los investigadores encontraron que el azúcar y la harina comerciales podrían usarse como combustibles para fabricar el catalizador:
Por último, también hemos examinado los polvos comerciales de azúcar y harina como posibles combustibles en el proceso de preparación del catalizador. Los catalizadores preparados con estos combustibles también mostraron una alta actividad de hidrogenación de CO2 y una selectividad de hidrocarburos en el rango del combustible para aviones. El rendimiento catalítico para la hidrogenación de CO2 de catalizadores preparados con diferentes combustibles se muestra en las Figuras complementarias 10–22.
El catalizador ayuda a agregar los átomos de hidrógeno necesarios al CO2, que es crucial para procesarlo en combustible para aviones.
De alguna manera, este diagrama lo explica, o al menos parte de él, pero probablemente de manera más efectiva para personas más inteligentes que yo:
Si realmente te sientes inteligente, echa un vistazo a esto que muestra cómo se calculó la conversión de CO2 y H2 y la selectividad del producto:
No sé realmente cómo leer esto, pero me gusta lo impresionantemente científico que se ve, así que lo puse aquí.
El estudio no aborda esto específicamente, pero lo que podría ser otro uso de este proceso es la generación de combustibles diesel a partir de dióxido de carbono, ya que el combustible Jet A está muy cerca del diesel. De hecho, puedes poner Jet A directamente en tu automóvil o camión diesel, aunque tiene menos lubricante, por lo que si intentas esto, realmente deberías agregar algo de lubricación suplementaria.
Si este método demuestra ser escalable (lo cual, basado en la relativa simplicidad y eficiencia del método, debería), quizás podría usarse para producir combustible diesel con lubricante agregado, que también tiene una gran demanda.
Con suerte, esto realmente despegará, y todos mis jadeos y sibilancias ayudarán a enviar a la gente en sus próximas vacaciones.
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