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Así se consigue crear grafeno a partir de dióxido de carbono

Investigadores del Instituto de Tecnología de Karlsruhe, en Alemania, han logrado cerrar este círculo con ayuda de catalizadores metálicos

09 AGO. 2019
4 minutos
El avance es de un equipo de investigadores del Instituto de Tecnología de Karlsruhe (KIT). / Yassine Khalfalli

Cuando hablamos de CO2 siempre lo asociamos inevitablemente a la contaminación, al efecto invernadero. Pero el dióxido de carbono es una materia útil para muchas reacciones químicas incluida una imprescindible para la vida: la fotosíntesis.

Las plantas usan la fotosíntesis para transformar el dióxido de carbono en oxígeno, gracias a la luz del sol. Un ejemplo natural de reutilización de elementos, lo que los seres humanos llamamos economía circular. Los científicos buscan también usos alternativos al dióxido de carbono copiando en muchos casos procesos naturales que se producen en nuestro hábitat.

Y eso es lo que han hecho investigadores del Instituto de Tecnología de Karlsruhe (KIT) para convertir el CO2 en un material tan deseado como el grafeno. Es decir, emplean una materia prima barata para la síntesis de materiales valiosos, devolviéndolo al ciclo de reutilización, incluso de una manera rentable.

La investigación del KIT, que se ha publicado en la revista ChemSusChem, se ha inspirado en la propia naturaleza. Durante la fotosíntesis, en las hojas de las plantas, la combinación de luz, agua y dióxido de carbono crea biomasa, cerrando el ciclo del material natural. En este proceso, el trabajo de la enzima RuBisCo es absorber el dióxido de carbono del aire y hacer que sea utilizable para las reacciones químicas adicionales en la planta.

Los científicos del Instituto Karlsruhe han 'copiado' ese proceso y han conseguido que el dióxido de carbono, junto con el gas hidrógeno, se convierta en grafeno. Con la ayuda de catalizadores metálicos especialmente preparados, los compuestos son sometidos a temperaturas de hasta 1.000 grados centígrados.

"Si la superficie metálica muestra la proporción correcta de cobre y paladio, la conversión de dióxido de carbono a grafeno se llevará a cabo directamente en un simple proceso de un solo paso", explica el jefe del estudio, el profesor Mario Ruben, de Molekulare Materialien del KIT.

Aseguran los investigadores que en algunas pruebas incluso pudieron producir grafeno de varias capas de espesor, lo que podría ser interesante para posibles aplicaciones en baterías, componentes electrónicos o materiales de filtro.

QUÉ ES EL GRAFENO. El grafeno es la forma bidimensional del elemento químico carbono. Duro, elástico, flexible, gran conductor del calor y la electricidad, el grafeno es una de las mejores opciones  para los nuevos componentes electrónicos del futuro. Su descubrimiento se atribuye a Andre Geim y Konstanin Novoselov, que obtuvieron por ello el Premio Nobel de Física en 2010.