Para gestionar el dióxido de carbono atmosférico y convertir el gas en un producto útil, los científicos de la Universidad de Cornell han desempolvado una ecuación electroquímica arcaica, que ahora tiene 120 años.

El cálculo, llamado ecuación de Cottrell por el químico Frederick Gardner Cottrell, quien lo desarrolló en 1903, puede ayudar a los investigadores de hoy a comprender las diversas reacciones que puede tomar el dióxido de carbono cuando se aplica electroquímica y se pulsa en un banco de laboratorio.

La reducción electroquímica del dióxido de carbono presenta una oportunidad para transformar el gas de un pasivo ambiental a una materia prima para productos químicos o como un medio para almacenar electricidad renovable en forma de enlaces químicos, como lo hace la naturaleza.

Su trabajo fue publicado en la revista ACS Catalysis.

« Para el dióxido de carbono, cuanto mejor comprendamos las vías de reacción, mejor podremos controlar la reacción, que es lo que queremos a largo plazo », dijo la autora principal Rileigh Casebolt DiDomenico, estudiante de doctorado en ingeniería química en Cornell bajo la supervisión del Prof. Tobias Hanrath.

« Si tenemos un mejor control sobre la reacción, entonces podemos hacer lo que queramos, cuando queramos hacerlo », dijo DiDomenico. « La ecuación de Cottrell es la herramienta que nos ayuda a llegar allí ».

La ecuación permite a un investigador identificar y controlar parámetros experimentales para tomar dióxido de carbono y convertirlo en productos de carbono útiles como etileno, etano o etanol.

Muchos investigadores hoy en día usan métodos computacionales avanzados para proporcionar una imagen atomística detallada de los procesos en la superficie del catalizador, pero estos métodos a menudo implican varias suposiciones matizadas, que complican la comparación directa con los experimentos, dijo el autor principal Tobias Hanrath.

« La magnificencia de esta vieja ecuación es que hay muy pocas suposiciones », dijo Hanrath. « Si pones datos experimentales, obtienes una mejor idea de la verdad. Es un viejo clásico. Esa es la parte que pensé que era hermosa ».

DiDomenico dijo : « Debido a que es más antigua, la ecuación de Cottrell ha sido una técnica olvidada. Es la electroquímica clásica. Solo traerla de vuelta al frente de la mente de las personas ha sido genial. Y creo que esta ecuación ayudará a otros electroquímicos a estudiar sus propios sistemas.. »

La investigación fue apoyada por la Fundación Nacional de Ciencias, una Beca para Graduados del Instituto de Sistemas de Energía de Cornell-Corning y la Iniciativa de Aprendizaje de Ingeniería de Cornell.