Fotorreducción de CO2 sobre catalizadores basados en Ni y Mo en un microreactor optofluídico

Abstract

[ES] La necesidad de obtener energía genera un incremento constante de la concentración de CO2 en la atmosfera procedente principalmente de la quema de combustibles fósiles, alcanzando valores de 415 ppm en mayo del 2019. Con el objetivo de reducir el CO2 se están desarrollando diferentes técnicas, como, por ejemplo, la captura, el almacenamiento y reutilización del CO2 para generar energía u otros productos de interés. Además, se han pactado diversos tratados con el fin de mejorar el problema con el medio ambiente, como es el Tratado de Kioto o el Acuerdo de París, siendo participes numerosos países. Para llevar a cabo la disminución de emisiones, se pueden realizar diferentes procesos: bioquímicos, electroquímicos, termoquímicos y fotoquímicos. Estos últimos son de particular interés, debido a que se pueden obtener productos útiles utilizando directamente la luz solar y a partir de una reacción química disminuir los efectos dañinos al medio ambiente. Dentro de los productos que se pueden obtener utilizando la fotorreducción se encuentran diversos alcoholes, CO, HCOOH o hidrocarburos, siendo relevante la producción de metanol, compuesto utilizado en diversas aplicaciones. El objetivo de este trabajo es analizar la producción de metanol de la fotorreducción de CO2 trabajando con materiales basados en Mo y Ni en un microreactor optofluídico. Se evaluán las diferentes variables claves del proceso como es el medio de reacción, la intensidad del LED, el tipo de LED, el caudal y las distintas combinaciones en la superficie catalítica, y finalmente se compara con la literatura.

[EN] The need of obtaining energy generates a constant increase in the concentration of CO2 in the atmosphere mainly from the burning of fossil fuels, reaching values of 415 ppm in May 2019. With the objective of reducing CO2, different techniques are being developed, such as, the capture, storage and reuse of CO2 to generate energy or other products of interest. In addition, several treaties have been agreed in order to improve the problem with the environment, such as the Kyoto Treaty or the Paris Agreement, with numerous countries participating. To carry out the reduction of emissions, different processes can be developed: biochemical, electrochemical, thermochemical and photochemical. The last ones are of particular interest, because we can obtain useful products using sunlight and the harmful effects on the environment can be reduced by a chemical reaction. Among the products that can be obtained using photoreduction are various alcohols, CO, HCOOH or hydrocarbons, being relevant the production of methanol, a compound used in various applications. The objective of this work is to analyze the production of methanol from the photoreduction of CO2 working with materials based on Mo and Ni in an optofluidic microreactor. The different key variables of the process are evaluated, such as the reductive solution, the intensity of the LED, the type of LED, the flow and the different combinations on the catalytic Surface, and finally, compares with literature.