Reducción electroquímica de dióxido de carbono (CO2) con electrodos reticulados

Abstract

Actualmente se cuentan con varios métodos para la reducción del CO2 que son utilizados para obtener ácidos carboxílicos, alcoholes o incluso algunos hidrocarburos de cadena larga, todo lo anterior para contrarrestar el efecto que tiene la producción desmedida de CO2. Entre estos métodos sobresale la reducción electroquímica la cual se utilizó para este proyecto. La reducción electroquímica de CO2 ya es una realidad; sin embargo, uno de los retos de este proceso es mejorar la absorción de CO2 en solución para su posterior conversión. Por lo tanto, este proyecto tuvo como objetivo general realizar la reducción electroquímica del CO2 en un reactor tipo filtro prensa acoplado a una columna de burbujeo para maximizar la absorción de CO2 a la solución, y empleando electrodos reticulados de níquel (Ni) y Pt/Ti. Primeramente, se determinó la ventana de operación de los electrodos en una celda tipo H de 0.2 L, variando corriente y potencial, así como la concentración del electrolito soporte (KHCO3). Los productos de reacción se identificaron y cuantificaron por UV-Vis, cromatografía de gases y cromatografía de líquidos de alta resolución. En los experimentos realizados en la celda H, fue posible identificar como producto de la reacción al ácido fórmico en una concentración de 6.61 x106 mg/L a un potencial de -0.7 y una FE (%) 32.42%. Las variables que se estudiaron fueron la densidad de corriente, concentración del electrolito, flujos de gas y líquido, entre otras. Teniendo como variables de respuesta la concentración de productos de valor agregado como metanol, ácido fórmico y ácido acético, ya que se estará enfocando los análisis y proceso para estos compuestos. Para la determinación de estas variables de repuesta se empleó HPLC-IR y espectrofotometría UV-VIS.