Normalmente, este proceso de separación de CO2 requiere enormes cantidades de energía. Sin embargo, en el primer cálculo
En particular, demostraron queLa luz ultravioleta puede ser muy eficaz para excitar la molécula de oligofenileno orgánico. Cuando se expone a la luz ultravioleta, el oligofenileno se convierte en un anión cargado negativamente, que transfiere fácilmente electrones a una molécula cercana, como el CO2. Así, el dióxido de carbono se vuelve capaz de recuperarse y convertirse en parte integral de plásticos, medicamentos o incluso muebles.
“El CO2 es muy difícil de reducir,por lo tanto, vive en la atmósfera durante décadas. Pero este anión cargado negativamente es capaz de reducir incluso un producto tan estable como el CO2, por lo que es prometedor y por eso lo estamos estudiando.
Shaama Sharada, profesora asistente, WISE Gabilan
El rápido aumento de la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera terrestre es uno de los problemas más urgentes que la humanidad debe resolver para evitar una catástrofe climática.
Desde el comienzo de la era industrial, la gente ha aumentadoLas emisiones de CO2 a la atmósfera en un 45% debido a la quema de combustibles fósiles y otras emisiones. Como resultado, las temperaturas globales promedio son ahora dos grados Celsius más altas que en la era preindustrial. Gracias a los gases de efecto invernadero como el CO2, el calor del sol permanece en la atmósfera, calentando nuestro planeta.
Muchos grupos de investigación están explorando métodos para convertir el CO2 capturado por las emisiones en combustibles o materias primas de carbono para productos de consumo, desde productos farmacéuticos hasta polímeros.
Este proceso tradicionalmente utiliza calor.o electricidad junto con un catalizador para acelerar la conversión de CO2 en productos. Sin embargo, muchos de estos métodos suelen consumir mucha energía, lo que no es ideal para un proceso destinado a reducir el impacto ambiental. Utilizar la luz solar para excitar la molécula del catalizador es, a su vez, energéticamente eficiente.
"La mayoría de las otras formas de hacer esto implicanutilizando productos químicos a base de metales y esos metales son metales de tierras raras”, dijo Sharada. "Pueden ser costosos, difíciles de encontrar y potencialmente tóxicos".
Este trabajo fue el primero computacional.investigación de esta naturaleza porque los científicos no habían estudiado previamente el mecanismo subyacente por el cual un electrón pasa de una molécula orgánica, como el oligofenileno, al CO2. El equipo descubrió que podían realizar modificaciones sistemáticas al catalizador de oligofenileno añadiendo grupos de átomos que impartieran ciertas propiedades cuando se unieran a moléculas que tienden a empujar electrones hacia el centro del catalizador para acelerar la reacción.
Actualmente el equipo está estudiando estrategias de diseño.catalizadores que no solo conducen a una alta velocidad de reacción, sino que también permiten la excitación de una molécula con luz visible utilizando tanto la química cuántica como los algoritmos genéticos.
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