Esta idea toma hoy una dirección concreta gracias a un equipo cientÃfico. Han desarrollado un catalizador a base de manganeso, un metal común y poco costoso, capaz de transformar eficazmente ese COâ‚‚ en formiato. Este compuesto se estudia como un medio potencial para almacenar y recuperar hidrógeno destinado a las pilas de combustible.
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La fabricación sostenible de hidrógeno constituye un desafÃo importante para las tecnologÃas energéticas del mañana. Actualmente, los procesos habituales para obtener formiato, un precursor del ácido fórmico empleado en diversas industrias, se basan generalmente en el uso de combustibles fósiles. Por consiguiente, la conversión directa del dióxido de carbono atmosférico en esta sustancia presenta una alternativa más respetuosa con el medio ambiente. Permite reducir las emisiones al tiempo que genera un producto valorizable.
El equipo de investigación, que asocia a miembros de Yale y de la Universidad de Misuri, ha publicado sus resultados en la revista Chem. Los trabajos llevados a cabo por Justin Wedal y Kyler Virtue, bajo la supervisión de Nilay Hazari y Wesley Bernskoetter, han permitido concebir un catalizador de manganeso cuya vida activa se ha prolongado considerablemente. Esta estabilidad aumentada lo hace incluso más eficaz que muchos catalizadores a base de metales preciosos, habitualmente más eficientes pero también más caros.
La longevidad de este material proviene de una modificación precisa de su estructura. Los investigadores añadieron un átomo donador adicional en el diseño del ligando, la entidad que rodea e influye en el átomo metálico central. Este ajuste impide la degradación rápida que afectaba anteriormente a los catalizadores de metales comunes, permitiéndoles asà mantener su actividad para convertir el CO₂.
Este avance trasciende el marco de la sola producción de formiato. Los cientÃficos indican que su enfoque de diseño podrÃa aplicarse a otras reacciones catalÃticas. Esta perspectiva abre el camino al desarrollo de nuevos procesos quÃmicos más económicos y sostenibles, utilizando materiales abundantes para transformaciones diversas.
Las aplicaciones potenciales son numerosas, en particular en el ámbito del almacenamiento de energÃa. El formiato producido puede servir de vector para el hidrógeno, facilitando su transporte y su uso en las pilas de combustible. Esta pista ayuda a superar uno de los principales obstáculos relacionados con el hidrógeno como combustible limpio: encontrar métodos prácticos y poco costosos para manejarlo a gran escala.
La financiación de estas investigaciones proviene del Departamento de EnergÃa estadounidense. Estos trabajos muestran cómo las innovaciones en quÃmica fundamental pueden llevar a soluciones concretas para las cuestiones energéticas y medioambientales actuales, proponiendo alternativas a los procesos industriales tradicionales.