Project Details
Description
El Pacto Verde de la UE tiene como objetivo construir una sociedad justa y próspera con una economía eficiente en recursos y a la vez
competitiva, logrando emisiones netas igual a cero de gases de efecto invernadero para el año 2050. El desarrollo de rutas renovables
para producir combustibles y electricidad es fundamental para alcanzar este objetivo. En este sentido, siguiendo el modelo de la
fotosíntesis natural, almacenar la energía solar en los enlaces químicos de combustibles solares y materias primas mediante la
fotosíntesis artificial (FA) se espera que sea una tecnología clave. La FA es un proceso en el que, activado por la luz solar, el agua sirve
como fuente de electrones (e-) en el ánodo (Reacción de Evolución de Oxígeno, OER), y los e- generados se usan en procesos de
reducción como la reacción de evolución de hidrógeno (HER) o la reducción de CO2 a moléculas carbonáceas (C1-C3), entre otros. La
FA está limitada por la cinética y la selectividad de las reacciones redox involucradas. Por tanto, el desarrollo de catalizadores adecuados
para acelerar la producción sostenida y selectiva de los productos deseados a altas densidades de (foto)corriente y baja demanda de
energía es de suma importancia. Si nos centramos en las nanopartículas metálicas (NPs) como catalizadores, NanoSurf aborda este
desafío y se dedica a la producción de combustibles solares y materias primas neutras en carbono (H2, etileno y etanol) a partir de
recursos abundantes (agua de mar/residuales y/o CO2). Este objetivo se logrará generando conocimiento en el campo central de la
catálisis redox, y con la funcionalización superficial molecular de nanocatalizadores y (foto)electrodos. Los desafíos que enfrentamos en
NanoSurf para desarrollar electrocatalizadores eficientes a escala nanométrica para la división (foto)electroquímica del agua de
mar/residuales son: 1) Ajustar las energías de adsorción de *H/*Cl en la superficie de las NPs mediante la funcionalización superficial
para evitar el envenenamiento/corrosión de los electrocatalizadores HER en agua salada. 2) Desarrollar estrategias de funcionalización
con ligandos para inhibir selectivamente la reacción de oxidación de cloruro mientras se impulsa la OER. 3) Reducir la demanda de
energía en la división del agua (marina) mediante la sustitución de OER con reacciones menos costosas energéticamente. Además, en
NanoSurf, los desafíos para desarrollar electrocatalizadores eficientes y (foto)electrodos para permitir la conversión de CO2 en productos
C2+ son: 1) Desarrollar electrocatalizadores basados en Zn, elemento abundante, capaces de producir selectivamente CO a partir de
CO2 a altas densidades de corriente mediante la funcionalización superficial. 2) Adaptar la reestructuración de nanocatalizadores
basados en Cu y Cu/Zn para obtener la estabilidad y selectividad deseadas hacia productos C2+. 3) Adherir sistemas catalíticos a
semiconductores de tipo p y recubrirlos con filmes moleculares hidrofóbicos para lograr fotocátodos de reducción de CO2 duraderos
impulsados por luz visible. En resumen, NanoSurf está totalmente alineado con el Pacto Verde de la UE ("suministrar energía limpia,
asequible y segura", "acelerar el cambio hacia una movilidad sostenible e inteligente" y "lograr una economía circular y neutra en
carbono"), Objetivos de Desarrollo Sostenible de las Naciones Unidas (ODS 7, 9 y 13), la "Hoja de Ruta del Hidrógeno" y el "Plan
Nacional Integrado de Energía y Clima 2021-2030" del MITECO.
competitiva, logrando emisiones netas igual a cero de gases de efecto invernadero para el año 2050. El desarrollo de rutas renovables
para producir combustibles y electricidad es fundamental para alcanzar este objetivo. En este sentido, siguiendo el modelo de la
fotosíntesis natural, almacenar la energía solar en los enlaces químicos de combustibles solares y materias primas mediante la
fotosíntesis artificial (FA) se espera que sea una tecnología clave. La FA es un proceso en el que, activado por la luz solar, el agua sirve
como fuente de electrones (e-) en el ánodo (Reacción de Evolución de Oxígeno, OER), y los e- generados se usan en procesos de
reducción como la reacción de evolución de hidrógeno (HER) o la reducción de CO2 a moléculas carbonáceas (C1-C3), entre otros. La
FA está limitada por la cinética y la selectividad de las reacciones redox involucradas. Por tanto, el desarrollo de catalizadores adecuados
para acelerar la producción sostenida y selectiva de los productos deseados a altas densidades de (foto)corriente y baja demanda de
energía es de suma importancia. Si nos centramos en las nanopartículas metálicas (NPs) como catalizadores, NanoSurf aborda este
desafío y se dedica a la producción de combustibles solares y materias primas neutras en carbono (H2, etileno y etanol) a partir de
recursos abundantes (agua de mar/residuales y/o CO2). Este objetivo se logrará generando conocimiento en el campo central de la
catálisis redox, y con la funcionalización superficial molecular de nanocatalizadores y (foto)electrodos. Los desafíos que enfrentamos en
NanoSurf para desarrollar electrocatalizadores eficientes a escala nanométrica para la división (foto)electroquímica del agua de
mar/residuales son: 1) Ajustar las energías de adsorción de *H/*Cl en la superficie de las NPs mediante la funcionalización superficial
para evitar el envenenamiento/corrosión de los electrocatalizadores HER en agua salada. 2) Desarrollar estrategias de funcionalización
con ligandos para inhibir selectivamente la reacción de oxidación de cloruro mientras se impulsa la OER. 3) Reducir la demanda de
energía en la división del agua (marina) mediante la sustitución de OER con reacciones menos costosas energéticamente. Además, en
NanoSurf, los desafíos para desarrollar electrocatalizadores eficientes y (foto)electrodos para permitir la conversión de CO2 en productos
C2+ son: 1) Desarrollar electrocatalizadores basados en Zn, elemento abundante, capaces de producir selectivamente CO a partir de
CO2 a altas densidades de corriente mediante la funcionalización superficial. 2) Adaptar la reestructuración de nanocatalizadores
basados en Cu y Cu/Zn para obtener la estabilidad y selectividad deseadas hacia productos C2+. 3) Adherir sistemas catalíticos a
semiconductores de tipo p y recubrirlos con filmes moleculares hidrofóbicos para lograr fotocátodos de reducción de CO2 duraderos
impulsados por luz visible. En resumen, NanoSurf está totalmente alineado con el Pacto Verde de la UE ("suministrar energía limpia,
asequible y segura", "acelerar el cambio hacia una movilidad sostenible e inteligente" y "lograr una economía circular y neutra en
carbono"), Objetivos de Desarrollo Sostenible de las Naciones Unidas (ODS 7, 9 y 13), la "Hoja de Ruta del Hidrógeno" y el "Plan
Nacional Integrado de Energía y Clima 2021-2030" del MITECO.
| Status | Active |
|---|---|
| Effective start/end date | 1/09/24 → 31/12/28 |