La revista Nature Communications ha publicado esta semana un artículo liderado por el investigador del programa Cidegent Víctor Sans Sangorrín, miembro del Instituto Universitario de Materiales Avanzados de la Universitat Jaume I, junto con Andreas Weilhard y Stephen P. Argent de la University of Nottingham, en el que explican esta nueva metodología.
Los investigadores dicen que con ella se puede capturar y transformar de manera eficiente CO2 en ácido fórmico, que tiene valor como producto químico básico y que representa un método químico con potencial para usarlo como vector de almacenamiento de hidrógeno, generado a partir de energías renovables, con alta densidad de energía y de forma segura al ser un líquido no inflamable. El proceso además es fácilmente reversible, lo que posibilita la recuperación del hidrógeno.
La síntesis del ácido fórmico a nivel industrial requiere el uso de materias primas derivadas de fuentes fósiles no renovables. El uso de CO2 como fuente de carbono es muy interesante, pero también complejo, puesto que presenta características termodinámicas y cinéticas desfavorables. El equipo del INAM y Nottingham ha demostrado que los líquidos iónicos básicos pueden amortiguar eficazmente la reacción química, "porque desplazan el equilibrio termodinámico hacia el producto y evitan la formación de productos poco reactivos debido a un efecto tampón, mientras estabilizan las especies catalíticamente activas a baja presión parcial de H2 y CO2".
"La combinación de líquidos iónicos básicos multifuncionales y el diseño del catalizador permite la síntesis de ácido fórmico con una eficiencia catalítica muy alta", comenta Víctor Sans. Y es que el diseño de los catalizadores juega un papel clave en el desarrollo de sistemas catalíticos eficientes. Por eso, el sistema catalítico presentado por la hidrogenación de CO2 en condiciones de amortiguamiento está diseñado para trabajar en valores de temperatura y presión moderados.
"Esto permite optimizar el rendimiento del catalizador al controlar las limitaciones termodinámicas impuestas por la reacción, equilibrar el rendimiento cinético y termodinámico y conseguir una alta eficiencia catalítica", añade. Además, la robustez del catalizador permitirá desarrollar sistemas multicatalíticos para generar otros productos de interés como el metanol, formaldehído o etileno. "Los resultados obtenidos representan un salto importante hacia sistemas sostenibles para transformar el CO2 en productos químicos y combustibles", concluye el investigador del INAM.
