El dióxido de carbono (CO2), principal gas de efecto invernadero asociado al cambio climático, se ha convertido en un objetivo prioritario para su reutilización como materia prima. Un equipo de la Vrije Universiteit Brussel ha diseñado un sistema fotoelectroquímico que emplea semiconductores fotoactivos para transformar CO2 residual en combustibles líquidos o gaseosos mediante energía solar, constituyendo un ejemplo de valorización de residuos gaseosos en la economía circular energética.

Este enfoque permite no solo capturar CO2 emitido por industrias o procesos energéticos, sino también aprovecharlo como insumo químico y energético, cerrando ciclos de carbono y generando productos de valor añadido.

 

• Semiconductores fotoactivos: absorben la luz solar y generan cargas eléctricas (electrones y huecos) que impulsan la reducción del CO2 en la superficie del electrodo.

• Catalizadores y materiales de soporte: incrementan la eficiencia de las reacciones y prolongan la estabilidad del sistema, evitando la degradación rápida de los semiconductores.

• Optimización de transferencia de cargas: mejora la eficiencia global, asegurando que la energía solar se traduzca de manera efectiva en transformación química del CO2.

• Sistemas operativos escalables: diseñados para integrarse en flujos de captura de CO2 de procesos industriales o centrales energéticas, con potencial de replicabilidad industrial.

 

• Mitigación de emisiones: reduce la liberación de CO2 a la atmósfera y contribuye a la lucha contra el cambio climático.

• Producción de combustibles sostenibles: genera vectores energéticos solares, que pueden reemplazar parcialmente combustibles fósiles.

• Cierre de ciclos de residuos: transforma un gas de desecho en insumo valioso, promoviendo la economía circular.

• Descentralización energética: sistemas modulables permiten generar energía cerca de los puntos de consumo o producción industrial.

Los avances reportados incluyen mejoras en eficiencia fotocatalítica, estabilidad operativa y durabilidad de los semiconductores, lo que aumenta la viabilidad de escalamiento industrial. A pesar de estos avances, se requieren investigaciones adicionales para optimizar la selectividad de los productos, la eficiencia energética global y la integración con sistemas de captura de CO2 a gran escala.

Este desarrollo representa un paso significativo hacia tecnologías de reutilización de CO2 que combinan mitigación climática con generación de energía, ofreciendo un modelo de producción sostenible y circular aplicable en sectores industriales y energéticos de alta intensidad de carbono.