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Un equipo de investigadores austriacos desarrollan innovador nanocatalizador usando baterías gastadas y papel de aluminio reciclado, conviertiendo el CO₂ en metano, un combustible valioso.
Un nanocatalizador es un tipo de catalizador compuesto por nanopartículas que aceleran reacciones químicas sin consumirse en el proceso. Su pequeño tamaño (a escala nanométrica) les permite mayor área de superficie activa, lo que mejora su eficiencia y selectividad en reacciones químicas.
En este caso, el nanocatalizador hecho de níquel y óxido de aluminio facilita la conversión de CO₂ en metano de manera sostenible y a bajas temperaturas.
Durante el proceso de investigación, el níquel extraído de baterías de hidruro metálico de níquel (Ni-MH) y el óxido de aluminio recuperado del papel de aluminio se transformaron en un catalizador de alto rendimiento.
El desecho de baterías representa un problema ambiental significativo, ya que contienen sustancias que pueden ser perjudiciales para la salud humana y los ecosistemas.
Sin embargo, también albergan materiales valiosos como el níquel, esencial en la fabricación de nuevas baterías. Por ello, es urgente desarrollar métodos de reciclaje más eficientes.
En la Unión Europea, se estima que las baterías desechadas y los residuos de producción podrían suministrar alrededor del 16% del níquel necesario para 2030, suficiente para equipar entre 1,3 y 2,4 millones de vehículos eléctricos anualmente.
A pesar de este potencial, la capacidad actual de reciclaje en la Unión Europea y el Reino Unido es solo una décima parte de lo requerido para 2030, lo que subraya la necesidad de invertir en infraestructura de reciclaje.
El equipo austríaco de la TU Wien ha ido más allá del reciclaje tradicional al upcycling de materiales desechados. Extrajeron níquel de baterías Ni-MH usadas y recuperaron alúmina de papel de aluminio doméstico. Estos materiales se transformaron en un nanocatalizador de alto rendimiento mediante métodos de química verde.
Este nanocatalizador, compuesto por un 92-96% de óxido de aluminio y un 4-8% de níquel, es capaz de convertir el CO₂ y el hidrógeno en metano a una temperatura de 250 °C y presión atmosférica, condiciones fácilmente alcanzables.
Esta innovación permite transformar el CO₂, un gas de efecto invernadero, en metano, un combustible valioso en la industria.
Este enfoque no solo aborda el problema del CO₂, sino que también ofrece una solución al desafío de los residuos de baterías, contribuyendo a una economía más circular y sostenible.
La durabilidad de los catalizadores es crucial. Aunque en el estudio no se detectó desactivación del catalizador, el equipo consideró esencial garantizar la reciclabilidad del propio catalizador. Proponen que los catalizadores gastados puedan reciclarse en sus precursores originales para su reutilización, asegurando que todo el proceso sea ambientalmente amigable y minimizando la generación de residuos.
La combinación de reciclaje avanzado y upcycling representa un paso significativo hacia un futuro más sostenible. Estas iniciativas no solo abordan problemas ambientales urgentes, sino que también ofrecen soluciones innovadoras para la producción de energía limpia, demostrando el potencial de la ingeniería y la ciencia en la construcción de un mundo más ecológico.
