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La reacción de Bosch es una reacción química catalítica entre el dióxido de carbono (CO 2 ) y el hidrógeno (H 2 ) que produce carbono elemental (C, grafito ), agua y un retorno del 10 % del calor invertido . El CO 2 se reduce normalmente mediante H 2 a carbono en presencia de un catalizador (por ejemplo, hierro (Fe)) y requiere un nivel de temperatura de 530–730 °C (986–1346 °F). [1] [2]
La reacción general es la siguiente:
La reacción anterior es en realidad el resultado de dos reacciones. La primera reacción, la reacción inversa de desplazamiento del gas de agua , es rápida:
La segunda reacción es el paso que determina la velocidad :
La reacción global produce 2,3 × 10 3 julios por cada gramo de dióxido de carbono reaccionado a 650 °C. Las temperaturas de reacción oscilan entre 450 y 600 °C.
La reacción se puede acelerar en presencia de un catalizador de hierro , cobalto o níquel . El rutenio también sirve para acelerar la reacción.
Junto con la reacción de Sabatier , la reacción de Bosch se estudia como una forma de eliminar el dióxido de carbono y generar agua limpia a bordo de una estación espacial . [3]
La reacción también se utiliza para producir grafito para la datación por radiocarbono con espectrometría de masas con acelerador .
Se está investigando la reacción de Bosch para su uso en el mantenimiento del soporte vital de la estación espacial. Aunque la reacción de Bosch presentaría un ciclo de hidrógeno y oxígeno completamente cerrado que solo produce carbono atómico como residuo, las dificultades para mantener la temperatura más alta requerida y manejar adecuadamente los depósitos de carbono significan que se necesitará mucha más investigación antes de que un reactor de Bosch pueda convertirse en realidad. Un problema es que la producción de carbono elemental tiende a ensuciar la superficie del catalizador, lo que es perjudicial para la eficiencia de la reacción.