La crisis climática global exige encontrar soluciones prácticas y económicas para reducir las emisiones de dióxido de carbono (CO2). En este sentido, un equipo de ingenieros del MIT ha presentado un avance que podría transformar la conversión de CO2 en productos de alto valor, como el etileno, un compuesto esencial en la industria plástica y de combustibles.
¿Qué es lo nuevo? El diseño de un electrodo entrelazado
El núcleo del avance reside en un diseño de electrodo innovador que aumenta la eficiencia de las reacciones electroquímicas necesarias para convertir el CO2 en compuestos como el etileno. Este enfoque fue desarrollado por un equipo dirigido por Kripa Varanasi y Simon Rufer, quienes publicaron sus hallazgos en la revista Nature Communications.
El proceso de conversión de CO2 a etileno utiliza electrodos que, tradicionalmente, enfrentan un problema: la necesidad de combinar conductividad eléctrica y hidrofobicidad (capacidad de repeler el agua). La conductividad asegura que la corriente fluya sin pérdidas, mientras que la hidrofobicidad evita que el agua interfiera en la reacción. Sin embargo, mejorar una de estas propiedades suele comprometer la otra.
La solución: Electrodos de PTFE con hilos de cobre entrelazados
Para superar esta limitación, el equipo de MIT optó por usar politetrafluoroetileno (PTFE), un material hidrofóbico similar al Teflón, y le agregó hilos de cobre conductivo entrelazados. Esta estructura permite que los electrones se desplacen fácilmente a través del cobre, manteniendo el balance entre conductividad e hidrofobicidad.
Escalabilidad del proyecto: una solución práctica para la industria
La mayoría de los estudios de conversión de CO2 se han realizado en electrodos de pequeñas dimensiones, pero MIT logró ampliar su diseño a una escala 10 veces mayor sin comprometer la eficiencia, acercando este avance a su implementación industrial.
Para aplicaciones a mayor escala, los electrodos de gran tamaño requieren más energía debido a la pérdida de conductividad, un problema que MIT resolvió tejiendo hilos de cobre en secciones más pequeñas. Esta técnica permite que cada sección funcione como un mini electrodo eficiente, aumentando la robustez y reduciendo los costos del sistema.
Un paso hacia la sostenibilidad industrial
Desde WWWhatsnew.com, creemos que esta innovación marca un hito en la conversión de CO2 en productos útiles. La capacidad de escalar el proceso es esencial para una solución climática masiva que pueda procesar gigatoneladas de CO2.
Este avance no solo optimiza la producción de etileno, sino que puede aplicarse a otros productos químicos de alto valor, como el metano, el metanol y el monóxido de carbono, lo que abre un abanico de aplicaciones en diversas industrias.
El trabajo del equipo del MIT nos recuerda que la sostenibilidad industrial puede y debe ser alcanzable. Con innovaciones como esta, estamos más cerca de una economía circular donde el CO2 ya no sea un desecho, sino una fuente de productos valiosos para la sociedad.