Transformar dióxido de carbono en carbono con intervención de la luz

El dióxido de carbono (CO2) es un gas cada vez más problemático en la Tierra por su efecto invernadero que contribuye al calentamiento global. Hallar métodos lo bastante prácticos para transformarlo en sustancias que no den problemas es prioritario. Un proceso recién descubierto lo permite y además viene acompañado de un sorprendente fenómeno lumínico.

El proceso descubierto por un equipo que incluye, entre otros, a Jaspreet Walia y a Pierre Berini, de la Universidad de Ottawa en Canadá, utiliza luz visible para transformar el gas de dióxido de carbono en formas de carbono sólido que además resulta que son capaces de emitir luz a temperatura ambiente. Este avance científico crea una nueva vía, con bajo consumo energético, para la reducción de CO2 a carbono sólido, y es previsible que tenga repercusiones beneficiosas en muchos campos.

En sus experimentos, los investigadores han reducido el gas de dióxido de carbono a carbono sólido en una superficie de plata nanoestructurada iluminada con luz verde, sin necesidad de ningún otro reactivo. Los electrones de más energía excitados en la superficie de plata por la luz verde se transfieren a las moléculas de dióxido de carbono, iniciando su disociación.

También se ha comprobado que los depósitos de carbono emiten una intensa luz amarilla mediante un fenómeno conocido como fotoluminiscencia.

Últimamente, se ha realizado un considerable esfuerzo de investigación a nivel mundial para desarrollar tecnologías que puedan transformar el CO2 en otras sustancias utilizando luz visible. El avance logrado por el equipo de Berini no solo demuestra que esto es posible, sino que también se puede formar carbono sólido fotoluminiscente.

A la izquierda, emisión de luz por fotoluminiscencia desde carbono sólido que se ha formado sobre una nanoestructura de plata. (Foto: University of Ottawa / OSA Optica). A la derecha, ilustración del proceso de conversión. (Imagen: University of Ottawa).

El nuevo proceso puede ser de utilidad, además de para obtener carbono directamente del gas CO2, para el desarrollo de transformaciones químicas impulsadas por energía solar, nuevos procesos catalíticos a escala industrial y nuevas metasuperficies emisoras de luz.

Los autores del estudio han publicado los detalles técnicos del mismo con el título "Reconfigurable carbon quantum emitters from CO2 gas reduced via surface plasmons" en la revista académica Optica. (Fuente: NCYT de Amazings)