Conversión fotoelectroquímica de CO2 hacia alcoholes empleando fotocátodos basados en geles metal-orgánicos de Cu-Ce
La concentración de CO2 en la atmósfera continúa aumentando cada año, alcanzando niveles récord (419,3 de media global en 2023), principalmente debido a la quema de combustibles fósiles. Ante esta situación, es crucial desarrollar procesos que puedan mitigar el impacto negativo del CO2 en el planeta...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Fecha de publicación: | 2024 |
| País: | España |
| Institución: | Universidad de Cantabria (UC) |
| Repositorio: | UCrea Repositorio Abierto de la Universidad de Cantabria |
| Idioma: | español |
| OAI Identifier: | oai:repositorio.unican.es:10902/33918 |
| Acceso en línea: | https://hdl.handle.net/10902/33918 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Fotoelectro-reducción Utilización de CO₂ Fotocátodos Cu-Ce Alcoholes Economía circular Photoelectro-reduction CO₂ Utilization Cu-Ce photocathodes Alcohols Circular Economy |
| Sumario: | La concentración de CO2 en la atmósfera continúa aumentando cada año, alcanzando niveles récord (419,3 de media global en 2023), principalmente debido a la quema de combustibles fósiles. Ante esta situación, es crucial desarrollar procesos que puedan mitigar el impacto negativo del CO2 en el planeta y explorar nuevas fuentes de energía sostenibles. La utilización de CO2 se posiciona como una técnica clave para abordar este desafío en línea con el cumplimiento de los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS), más concretamente con el Objetivo 7: “Energía asequible y no contaminante”, Objetivo 12: “Garantizar modalidades de consumo y producción sostenibles” y el Objetivo 13: “Tomar medidas urgentes para combatir el cambio climático y sus impactos”. En este contexto, la economía circular emerge como un marco esencial para promover la reutilización de residuos y fomentar un uso más eficiente de los recursos naturales. Dentro de las diversas vías para la conversión de CO2, la fotoelectro-reducción (PEC, por sus siglas en inglés) destaca como una tecnología prometedora para mitigar los efectos del cambio climático mediante la generación de productos útiles a partir de CO2 con la ayuda de la energía solar. La conversión PEC de CO2 puede dar lugar a una variedad de productos, desde combustibles hasta materias primas para la industria química como alcoholes o formiato, ofreciendo un potencial significativo para abordar los desafíos energéticos y ambientales actuales. Este trabajo se centra en la fotoelectro-reducción de CO2 hacia alcoholes (metanol y etanol) a través de la preparación de fotocátodos basados en geles metal-orgánicos innovadores basados en Cu, Ce y Cu-Ce, con alta absorción de luz visible/solar, con el objetivo de evaluar el efecto de la composición del fotocátodo en la productividad y selectividad de la reacción. Dichos fotoelectrodos se fabrican empleando una técnica automatizada de deposición basada en spray pirólisis, que permite una fabricación de superficies altamente reproducible. La celda fotoelectroquímica utilizada consiste en un electrolizador dividido de tipo filtro-prensa iluminado con luz visible (mediante luces LED) con una configuración fotocátodo-ánodo, empleando una placa de Pt como ánodo a oscuras. Se llevan a cabo diferentes experimentos de caracterización de los fotocátodos, incluyendo potenciometrías y voltametrías cíclicas (actividad con luz y a oscuras) con el propósito de determinar el fotocátodo óptimo. Posteriormente, el fotocátodo óptimo se integra en la celda PEC para llevar a cabo la reducción de CO2 en continuo, evaluando la producción y eficiencia de la reacción hacia alcoholes y formiato |
|---|