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Los científicos de la Universidad Nacional de Ciencia y Tecnología de Rusia MISIS (NUST MISIS) desarrollaron un catalizador nuevo de alta eficacia para el procesamiento del dióxido de carbono – uno de los culpables del calentamiento global. Según los diseñadores, además de ser importante para la ecología, el compuesto se destaca por el método de síntesis simple, costo razonable y otras ventajas. Los resultados están publicados en la revista internacional Materials (https://doi.org/10.3390/ma15155129).
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.
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.
“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 científico superior de NUST MISIS, Serguéi Rosliakov.
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De acuerdo con los científicos, les importaba 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 basada 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 una manera autónoma sin utilizar energía adicional”, cuenta Rosliakov.
Los científicos señalaron que el uso de los métodos de síntesis no convencionales redujo significativamente el consumo de energía y recursos al producir y utilizar catalizadores. Además, recalcaron que el cobalto facilita la formación de la estructura porosa del catalizador, al mismo tiempo, incrementando tres veces las propiedades catalíticas del níquel.
Así que todo 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 especialistas, eso aumenta considerablemente la estabilidad del material al utilizarlo 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, y 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, el equipo de científicos tiene la intención de continuar buscando nuevos catalizadores eficientes y estables.
