Un equipo internacional dirigido por investigadores de la Universidad Nacional de Singapur (NUS), han creado un sistema de catalizadores de níquel que logró convertir dióxido de carbono en hidrocarburos líquidos ramificados, elementos esenciales de combustibles como la gasolina y el queroseno para aviones comerciales
El sistema de catalizadores de níquel
Hasta ahora, el cobre ha sido el protagonista en la reducción electroquímica del CO₂. No obstante, su rendimiento ha sido limitado a moléculas más simples como etanol o etileno. Este nuevo enfoque del equipo liderado por el profesor Boon Siang Yeo utilizó catalizadores dopados con flúor sobre una base de níquel, lo que permitió superar esa barrera. Dicha tecnología habilitó la producción de hidrocarburos más largos y con estructuras ramificadas, ideales para mejorar el rendimiento de los combustibles líquidos.
[post_relacionado]Una de los aspectos importantes del avance radica en la aplicación de electrólisis de potencial pulsado, una técnica que varía la polarización eléctrica en ciclos. Esta estrategia no solo mejoró la eficiencia del proceso, sino que también incrementó más de un 400 % la proporción de hidrocarburos ramificados frente a los lineales, en comparación con métodos tradicionales.
Según el equipo, estos resultados se deben a la capacidad del níquel para facilitar la eliminación de oxígeno de los intermediarios del CO₂, lo que favorece la formación de estructuras complejas. A diferencia del cobre, que tiende a generar alcoholes y frena el crecimiento de cadenas largas, el níquel dirige la reacción hacia compuestos con mayor densidad energética.
Este trabajo contó con la colaboración del Instituto de Investigación Química de Cataluña (España) y la ETH Zúrich (Suiza). La combinación de síntesis catalítica, modelado computacional y análisis mecanístico permitió comprender a nivel molecular por qué el níquel supera al cobre en este tipo de procesos.
Los descubrimientos fueron publicados en Nature Catalysis, donde ofrecen una nueva perspectiva sobre cómo reciclar CO₂ de forma eficiente, con potencial directo para alimentar sistemas de aviación sostenible y minimizar la dependencia de los procesos de alta temperatura como la síntesis de Fischer-Tropsch.
Este desarrollo es un avance relevante en la transición hacia una economía de bajas emisiones. Al permitir la fabricación de combustibles a demanda con CO₂ como insumo principal y electricidad como fuente de energía, la plataforma de catalizadores de níquel ofrece una alternativa viable y escalable para producir energía líquida con menor impacto ambiental.
Para el profesor Yeo, este avance es fruto de una cooperación científica estratégica: “El diálogo entre experimentación y teoría nos permitió descubrir nuevas rutas catalíticas y avanzar hacia combustibles más eficientes”.
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Fuente y foto: NUS