¿Cuáles son ejemplos de reacciones de separación catalítica de baja energía?

Si bien lo que dice Kai Smith es cierto, el autor de la pregunta menciona la catálisis (específicamente la catálisis a baja temperatura). Estoy seguro de que con el catalizador adecuado y una entrada constante de calor podría ser posible dividir el agua. Esto podría ser extremadamente útil para convertir el inútil “calor residual” en valiosas corrientes de energía.

El avance más cercano (y más emocionante) que he visto es la división fotocatalítica del agua. ( http://web.mit.edu/newsoffice/20 … )
El método que se muestra arriba en realidad reacciona con agua y segrega los productos, lo cual es un avance bastante significativo.

Hablando desde el lado de ChemE, las separaciones son muy diferentes de una reacción (piense en mezclar arena y azúcar versus caramelizar el azúcar). Una mejor palabra para una reacción que requiere un reactivo para producir varias es una “reacción de descomposición”, aunque no estoy seguro de si esto es muy importante para el autor de la pregunta. La diferencia que esto hace es que los catalizadores no se usan generalmente para separaciones.

En cuanto a la segunda pregunta planteada en los detalles, sí, hay muchas reacciones que se utilizan para convertir la energía de una forma a otra, como la gasificación de carbón o líquido a partir de gas natural. De hecho, gran parte de la química en la industria del petróleo gira en torno al “craqueo de hidrocarburos” http://en.wikipedia.org/wiki/Cra… . Desafortunadamente, la velocidad de estas reacciones (como con muchas reacciones) depende en gran medida de la temperatura y, por lo tanto, se utilizan temperaturas muy altas para aumentar el rendimiento.

Un ejemplo de una reacción de baja energía que técnicamente podría considerarse catalítica es la conversión biológica de los desechos (acuosos o sólidos) en metano (que se está aplicando actualmente) o hidrógeno gaseoso (aún en I + D)

• Metano de los residuos utilizados para generar H2 http://www.cardealexpert.com/new …
• Bacterias utilizadas para reducir la cantidad de energía requerida para la electrólisis del agua: http://www.gizmag.com/producing- …
• Investigación sobre el uso de bacterias para producir hidrógeno a partir de aguas residuales http://www.fastcoexist.com/16784 …

Estoy bastante seguro de que escuché sobre una planta piloto cerca de Los Ángeles que estaba en proceso de hacer una de estas opciones, pero no pude verla en una búsqueda rápida.

La ventaja del metano sobre el hidrógeno es que puede retener más energía por unidad de volumen. (calores de combustión: metano: −890 kJ mol − 1; hidrógeno: −286 kJ / mol). El hidrógeno “quema más limpiamente”, ya que puede usarse en celdas de combustible para alimentar motores eléctricos y evitar los desagradables subproductos de la combustión. Los dos tienden a ser iguales en términos de emisiones de carbono, con el punto principal de que las materias primas derivadas de los combustibles fósiles o la energía aumentarán las emisiones de CO2, pero el uso de fuentes de masa y energía sobre el suelo (es decir, corrientes de residuos o energías renovables) solo reciclará carbono ya en la atmósfera y debe clasificarse como “carbono neutral”.