¿Qué tan difícil es convertir el dióxido de carbono en carbono y oxígeno?

Se necesita bastante energía. Y el problema actual es que las plantas no están a la altura (aunque las malezas en mi jardín y césped están haciendo su mejor esfuerzo, a pesar de mis esfuerzos), la mayor parte de la energía que produce todo ese CO2 proviene de la quema de hidrocarburos, y la energía hidroeléctrica, nuclear , la energía solar, geotérmica, eólica y de olas son en realidad gotas en el cubo de la producción mundial de energía.

Eatimate, un globo ocular áspero, muestra que los hidrocarburos producen 11,000 unidades a 2,000 renovables y nucleares.

2/13 = 15.38%, lo que significa que más del 84% de la energía de 2013 fue hidrocarburo.

Si pudiéramos cambiar esos valores, con cerca del 85% de energía proveniente de las energías renovables y nucleares, entonces tendría sentido dividir el CO2 en carbono y O2, si el CO2 fuera un problema tan grande como el ciclo del nitrógeno.

¡Muy duro!

División de CO2: CO2 (g) = C + O2 (g)

ΔH (500C) = 394.1kJ (se requiere mucha energía)

Es mejor dejar que las plantas lo hagan por fotosíntesis:

La ecuación equilibrada general para la fotosíntesis es …

6CO2 + 6H2O + energía solar = C6H12O6 + 6O2

El calor de la combustión de carbono, ΔH [matemáticas] _c [/ matemáticas] ° , es 393.4 kJ mol [matemática] ^ – [/ matemática] [matemática] ^ 1 [/ matemática].

C ( s ) + O [matemáticas] _2 [/ matemáticas] ( g ) → CO [matemáticas] _2 [/ matemáticas] ( g )

La reacción del carbono con el oxígeno es exotérmica. Si bien la energía liberada cuando se quema el carbono no es colosal, es suficiente para que el carbono sea un combustible combustible efectivo. Por cada 12 gramos de carbono quemado por completo, se liberan 393,4 kJ de energía térmica. Esta energía también es de alguna manera una medida de lo difícil que es recuperar el carbono y el oxígeno del dióxido de carbono, que es el producto de su combustión. Se necesita mucha energía para hacer esto y calentar el dióxido de carbono incluso a 1000 ° C no logra provocar la descomposición. Sin embargo, a la temperatura de quemar la cinta de magnesio, que es de alrededor de 3100 ° C, la energía es suficiente para que una tira de cinta de magnesio continúe ardiendo en dióxido de carbono. El producto es principalmente una mezcla de óxido de magnesio y carbono elemental.

2Mg ( g ) + CO [matemática] _2 [/ matemática] ( g ) → 2MgO ( s ) + C ( s )

Si bien este método puede extraer el carbono del gas de dióxido de carbono, se necesita una reacción sofisticada que involucra mucha energía para extraer el gas oxígeno del dióxido de carbono. Dicha reacción tiene lugar en las hojas de las plantas verdes, ya que la fotosíntesis libera oxígeno cuando las células de las plantas usan el dióxido de carbono para sintetizar glucosa, el componente fundamental en la química de las plantas.

6H [matemática] _2 [/ matemática] O + 6CO [matemática] _2 [/ matemática] + energía → C [matemática] _6 [/ matemática] H [matemática] _1 [/ matemática] [matemática] _2 [/ matemática] O [matemáticas] _6 [/ matemáticas] + 6O [matemáticas] _2 [/ matemáticas]

Para realizar esta reacción, se requiere una luz que sea al menos tan enérgica como los fotones de longitud de onda de 700 nm. Esta es una indicación adicional de la energía requerida para liberar oxígeno gaseoso del dióxido de carbono a nivel molecular.

Desde una perspectiva energética, no es fácil obtener carbono y oxígeno del dióxido de carbono.