Valencià:
Des de la firma del protocol de Kyoto en 1997, els països més desenvolupats treballen en diferents accions per tal d'aconseguir una reducció efectiva de l’emissió de gasos d’efecte hivernacle. El govern espanyol va aprovar en novembre de 2020 un full de ruta per a descarbonitzar l’economia espanyola i arribar, en 2050, a ser neutrals en carboni, és a dir, obtenir un balanç zero d’emissions, d’acord amb els compromisos adquirits durant la Cimera del Clima de 2015, i amb la firma de l’Acord de París. Per a aconseguir aquest objectiu és fonamental reduir el consum de combustibles fòssils per a generar energia i com a matèria primera per a produir materials i productes químics.
La revista Nature Communications ha publicat aquesta setmana un article liderat per l'investigador del programa CIDEGENT Víctor Sans Sangorrín, membre de l’Institut Universitari de Materials Avançats de la Universitat Jaume I, Andreas Weilhard i Stephen P. Argent de la Universitat de Nottingham, en el qual expliquen una metodologia que permet l'eficient captura i transformació de CO2 en forma d’àcid fòrmic, que té valor com a producte químic bàsic i que representa un mètode químic amb potencial per a usar-lo com a vector d’emmagatzemament d’hidrogen, generat a partir d’energies renovables, amb alta densitat d’energia i de forma segura pel fet de ser un líquid no inflamable. El procés, a més, és fàcilment reversible, el que possibilita la recuperació de l’hidrogen.
La síntesi de l’àcid fòrmic a escala industrial requereix l’ús de matèries primeres derivades de fonts fòssils no renovables. L'ús de CO2 com a font de carboni és molt interessant, però també complex, ja que presenta característiques termodinàmiques i cinètiques desfavorables. L’equip de l’INAM i Nottingham ha demostrat que els líquids iònics bàsics poden esmorteir eficaçment la reacció química, «perquè desplacen l’equilibri termodinàmic cap al producte i eviten la formació de productes poc reactius a causa d'un efecte tampó, mentre estabilitzen les espècies catalíticament actives a baixa pressió parcial de H2 i CO2».
«La combinació de líquids iònics bàsics multifuncionals i el disseny del catalitzador permet la síntesi d’àcid fòrmic amb una eficiència catalítica molt alta», comenta Víctor Sans de la Jaume I. I és que el disseny dels catalitzadors juga un paper clau en el desenvolupament de sistemes catalítics eficients. Per això, el sistema catalític presentat per la hidrogenació de CO2 en condicions d’esmorteïment està dissenyat per a treballar en  valors de temperatura i pressió moderats.
«Això -comenta Sans- permet optimitzar el rendiment del catalitzador al controlar les limitacions termodinàmiques imposades per la reacció, equilibrar el rendiment cinètic i termodinàmic i aconseguir una alta eficiència catalítica». A més, la robustesa del catalitzador permetrà desenvolupar sistemes multicatalítics per a generar altres productes d’interès com el metanol, el formaldehid o l'etilè. «Els resultats obtinguts representen un salt important cap a sistemes sostenibles per a transformar el CO2 en productes químics i combustibles», conclou l’investigador de l’INAM.
Efficient carbon dioxide hydrogenation to formic acid with buffering ionic liquids. Andreas Weilhard (Facultat d’Enginyeria de la Universitat de Nottingham); Stephen P. Argent (Escola de Química de la Universitat de Nottingham) i Victor Sans (Institut Universitari de Materials Avançats (INAM) de la Universitat Jaume I i Facultat d’Enginyeria de la Universitat de Nottingham).

Español:
Desde la firma del protocolo de Kioto en 1997, los países más desarrollados trabajan en diferentes acciones para conseguir una reducción efectiva de la emisión de gases de efecto invernadero. El gobierno español aprobó en noviembre de 2020 una hoja de ruta para descarbonizar la economía española y llegar, en 2050, a ser neutrales en carbono, es decir, obtener un balance cero de emisiones, según los compromisos adquiridos durante la Cumbre del Clima de 2015, y con la firma del Acuerdo de París. Para conseguir este objetivo es fundamental reducir el consumo de combustibles fósiles para generar energía y como materia prima para producir materiales y productos químicos.
La revista Nature Communications ha publicado esta semana un artículo liderado por el investigador del programa CIDEGENT Víctor Sans Sangorrín, miembro del Instituto Universitario de Materiales Avanzados de la Universitat Jaume I, Andreas Weilhard y Stephen P. Argent de la University of Nottingham, en el que explican una metodología que permite la eficiente captura y transformación de CO2 en forma de ácido fórmico, que tiene valor como producto químico básico y que representa un método químico con potencial para usarlo como vector de almacenamiento de hidrógeno, generado a partir de energías renovables, con alta densidad de energía y de forma segura al ser un líquido no inflamable. El proceso además es fácilmente reversible, lo que posibilita la recuperación del hidrógeno.
La síntesis del ácido fórmico a nivel industrial requiere el uso de materias primas derivadas de fuentes fósiles no renovables. El uso de CO2 como fuente de carbono es muy interesante, pero también complejo, puesto que presenta características termodinámicas y cinéticas desfavorables. El equipo del INAM y Nottingham ha demostrado que los líquidos iónicos básicos pueden amortiguar eficazmente la reacción química, «porque desplazan el equilibrio termodinámico hacia el producto y evitan la formación de productos poco reactivos debido a un efecto tampón, mientras estabilizan las especies catalíticamente activas a baja presión parcial de H2 y CO2».
«La combinación de líquidos iónicos básicos multifuncionales y el diseño del catalizador permite la síntesis de ácido fórmico con una eficiencia catalítica muy alta», comenta Víctor Sans de la Jaume I. Y es que el diseño de los catalizadores juega un papel clave en el desarrollo de sistemas catalíticos eficientes. Por eso, el sistema catalítico presentado por la hidrogenación de CO2 en condiciones de amortiguamiento está diseñado para trabajar en  valores de temperatura y presión moderados.
«Esto -comenta Sans- permite optimizar el rendimiento del catalizador al controlar las limitaciones termodinámicas impuestas por la reacción, equilibrar el rendimiento cinético y termodinámico y conseguir una alta eficiencia catalítica». Además, la robustez del catalizador permitirá desarrollar sistemas multicatalíticos para generar otros productos de interés como el metanol, formaldehído o etileno. «Los resultados obtenidos representan un salto importante hacia sistemas sostenibles para transformar el CO2 en productos químicos y combustibles», concluye el investigador del INAM.
Efficient carbon dioxide hydrogenation to formic acid with buffering ionic liquids. Andreas Weilhard (Facultad de Ingeniería de la University of Nottingham); Stephen P. Argent (Escuela de Química de la University of Nottingham) y Víctor Sans (Instituto Universitario de Materiales Avanzados (INAM) de la Universitat Jaume I y Facultad de Ingeniería de la University of Nottingham).