Usar cobre para convertir CO2 en metano sin emitir carbono

Investigadores de la Universidad McGill han diseñado un nuevo catalizador para convertir CO2 en metano combustible utilizando diminutos fragmentos de cobre llamados nanocúmulos.

Mientras que el método tradicional de producir metano a partir de combustibles fósiles introduce más CO2 en la atmósfera, el nuevo proceso, la electrocatálisis, no lo hace.

"En días soleados se puede utilizar la energía solar, o cuando hay viento se puede utilizar ese viento para producir electricidad renovable, pero tan pronto como se produce esa electricidad hay que utilizarla", dice Mahdi Salehi, candidato a doctorado en el Laboratorio de Electrocatálisis de la Universidad McGill. "Pero en nuestro caso, podemos utilizar esa electricidad renovable pero intermitente para almacenar la energía en sustancias químicas como el metano".

Mediante el uso de nanocúmulos de cobre, dice Salehi, el dióxido de carbono de la atmósfera se puede transformar en metano y, una vez que se utiliza el metano, cualquier dióxido de carbono liberado se puede capturar y "reciclar" de nuevo en metano. Esto crearía un "ciclo de carbono" cerrado que no emite nuevo dióxido de carbono a la atmósfera.

La investigación, publicada recientemente en la revista Applied Catalysis B: Environment and Energy, fue posible gracias a la Canadian Light Source (CLS) de la Universidad de Saskatchewan (USask).

"En nuestras simulaciones, utilizamos catalizadores de cobre de distintos tamaños, desde los pequeños con solo 19 átomos hasta los más grandes con 1.000 átomos", afirma Salehi. "Luego los probamos en el laboratorio, centrándonos en cómo los tamaños de los grupos influían en el mecanismo de reacción".

"Nuestro hallazgo más importante fue que los nanocúmulos de cobre extremadamente pequeños son muy eficaces para producir metano", continúa Salehi. "Este fue un descubrimiento significativo, que indica que el tamaño y la estructura de los nanocúmulos de cobre desempeñan un papel crucial en el resultado de la reacción".

El equipo planea seguir refinando su catalizador para hacerlo más eficiente e investigar sus aplicaciones industriales a gran escala. Su esperanza es que sus hallazgos abran nuevas vías para producir energía limpia y sostenible.