ES2823929A1 - Reaction system for CO2 conversion (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents

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ES2823929A1
ES2823929A1 ES202030174A ES202030174A ES2823929A1 ES 2823929 A1 ES2823929 A1 ES 2823929A1 ES 202030174 A ES202030174 A ES 202030174A ES 202030174 A ES202030174 A ES 202030174A ES 2823929 A1 ES2823929 A1 ES 2823929A1
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Sainz Guillermo Diaz
Guerra Manuel Alvarez
Gulias José Angel Irabien
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Universidad de Cantabria
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Universidad de Cantabria
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    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10Process efficiency

Abstract

The present invention is related to the transformation of CO 2 to products of interest, such as formate (HCOO -) by means of an electrochemical reactor type filter press improved and adapted for use in an electrochemical apparatus. The filter press type electrochemical reactor and its use in an electrochemical apparatus provides HCOO - with high efficiency (EF), high concentration and production speed of HCOO - while reducing energy consumption. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Description

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

SISTEMA DE REACCIÓN PARA CONVERSIÓN DE CQREACTION SYSTEM FOR CQ CONVERSION

CAMPO TÉCNICOTECHNICAL FIELD

La presente invención está relacionada con el sector medioambiental y la valorización y transformación del CO2 a productos de interés, tales como el formiato (HCOO-). Particularmente se refiere a un reactor electroquímico tipo filtro prensa y a su uso en un aparato para la transformación de CO2 en HCOO- con alta eficiencia, rendimiento y bajo consumo energético.The present invention is related to the environmental sector and the recovery and transformation of CO 2 to products of interest, such as formate (HCOO-). It particularly refers to a filter press type electrochemical reactor and its use in an apparatus for the transformation of CO 2 into HCOO - with high efficiency, performance and low energy consumption.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓNBACKGROUND OF THE INVENTION

En los últimos años, la concentración de CO2 en la atmósfera ha aumentado de forma considerable, hasta alcanzar un valor récord de 415 ppm. La electro-reducción del CO2 a productos de interés es una estrategia prometedora y cada día más interesante, como medida de mitigación del cambio climático. Mediante esta vía, es posible convertir el CO2 en productos de valor añadido, y al mismo tiempo almacenar la energía procedente de fuentes intermitentes y renovables, como son la energía eólica y solar, en forma de productos químicos. Entre los posibles productos de interés obtenidos por vía electroquímica cabe destacar los hidrocarburos y alcoholes, y en especial medida al ácido fórmico (HCOOH) o formiato (HCOO-), debido a su gran uso en la industria agroalimentaria, textil o farmacéutica y su prometedor uso como combustible en las pilas de combustibles y como material de almacenamiento de hidrógeno. Existe un gran interés por el HCOOH y el HCOO-(dependiendo del pH), el cual se traduce en un gran número de estudios previos, centrados en investigar la conversión por vía electroquímica del CO2 , utilizando distintas configuraciones de reactor electroquímico, condiciones de operación, catalizador, entre otros. La conversión por vía electroquímica del CO2 en HCOOH o HCOO- en modo continuo, es uno de los procesos prometedores que necesita desarrollarse más para su futura implementación industrial.In recent years, the concentration of CO 2 in the atmosphere has increased considerably, reaching a record value of 415 ppm. The electro-reduction of CO 2 to products of interest is a promising and increasingly interesting strategy, as a measure to mitigate climate change. Through this route, it is possible to convert CO 2 into value-added products, and at the same time store energy from intermittent and renewable sources, such as wind and solar energy, in the form of chemical products. Among the possible products of interest obtained by electrochemical means, it is worth highlighting hydrocarbons and alcohols, and especially formic acid (HCOOH) or formate (HCOO-), due to their great use in the agri-food, textile or pharmaceutical industries and their promising use as a fuel in fuel cells and as a hydrogen storage material. There is great interest in HCOOH and HCOO- (depending on the pH), which is reflected in a large number of previous studies, focused on investigating the electrochemical conversion of CO 2 , using different configurations of electrochemical reactor, conditions of operation, catalyst, among others. The electrochemical conversion of CO 2 into HCOOH or HCOO - in continuous mode, is one of the promising processes that needs to be further developed for its future industrial implementation.

Reactores electroquímicos relacionados con la reducción electroquímica CO2 a HCOO-fueros divulgados posteriormente por A del Castillo et al. Journal of CO2 Utilization 18 (2017) 222-228. Dichos reactores comprendían estaño (Sn) como material electrocatalítico en el cátodo en forma de partículas entre 10 y 15 nm, que se emplearon soportadas en carbono en forma de electrodos particulados. Las partículas de Sn obtenidas se utilizaron para preparar cátodos de difusión de gas (Gas Diffusion Electrodes, GDE). Se observaron mejoras en la concentración de HCOO- , pero a expensas de reducir la Eficiencia Faradaica (EF) (55%) y aumentar el consumo energético significativamente.Electrochemical reactors related to the electrochemical reduction of CO 2 to HCOO-fueros subsequently disclosed by A del Castillo et al. Journal of CO 2 Utilization 18 (2017) 222-228. Said reactors comprised tin (Sn) as electrocatalytic material in the cathode in the form of particles between 10 and 15 nm, which were used supported on carbon in the form of particulate electrodes. The Sn particles obtained were used to Prepare gas diffusion cathodes (Gas Diffusion Electrodes, GDE). Improvements in HCOO- concentration were observed, but at the expense of reducing Faraday Efficiency (EF) (55%) and significantly increasing energy consumption.

Recientemente, catalizadores comprendiendo nanopartículas de Bismuto (Bi) soportadas en carbono en el cátodo fueron divulgados por Díaz-Sainz G et al. Journal of CO2 Utilization, 34 (2019) 12-19. A diferencia de los estudios de Díaz-Sainz G et al. Catalysis Today, estos cátodos se usaron en electrodos de difusión de gas (Gas Diffusion Electrodes, GDE), en lugar de en la denominada configuración de electrodos de membrana recubiertos de catalizador (Catalyst Coated Membrane Electrodes, CCME). Los resultados proporcionados mostraron mejoras en la EF y resultados modestos de en tanto a la concentración de HCOO-así como un incremento significativo del consumo de energía con el aumento de la concentración de HCOO-. Por ello, es necesario desarrollar aparatos y procesos para reducir el CO2 y a la vez obtener productos de alto valor industrial como HCOO- , que consigan simultáneamente una alta concentración de producto, una alta eficiencia energética, en términos de EF hacia la producción de HCOO- proporcionando un bajo consumo energético (energía requerida por kmol de producto objetivo, HCOO-).Recently, catalysts comprising Bismuth (Bi) nanoparticles supported on carbon at the cathode were disclosed by Díaz-Sainz G et al. Journal of CO 2 Utilization, 34 (2019) 12-19. Unlike the studies by Díaz-Sainz G et al. Catalysis Today, these cathodes were used in gas diffusion electrodes (Gas Diffusion Electrodes, GDE), rather than in the so-called Catalyst Coated Membrane Electrodes (CCME) configuration. The results provided showed improvements in EF and modest results from time to time to HCOO-concentration as well as a significant increase in energy consumption with increasing HCOO-concentration. For this reason, it is necessary to develop devices and processes to reduce CO 2 and at the same time obtain products of high industrial value such as HCOO - , which simultaneously achieve a high concentration of product, high energy efficiency, in terms of EF towards the production of HCOO - providing low energy consumption (energy required per kmol of target product, HCOO-).

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓNBRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION

La presente invención está relacionada con un reactor electroquímico de filtro de prensa preparado para proporcionar formiato (referido como HCOO-) mediante reducción electroquímica del CO2.The present invention relates to an electrochemical filter press reactor prepared to provide formate (referred to as HCOO-) by electrochemical reduction of CO 2 .

El primer aspecto de la invención comprende un reactor electroquímico filtro prensa que comprende:The first aspect of the invention comprises an electrochemical filter press reactor comprising:

a. Un compartimento catódico que comprende cátodo (5), donde se lleva a cabo el proceso de reducción del CO2 a HCOO-,to. A cathodic compartment comprising cathode (5), where the process of reducing CO 2 to HCOO- is carried out,

b. Un compartimiento anódico que comprende ánodo (10),b. An anode compartment comprising anode (10),

c. Una membrana de intercambio iónico catiónica (7),c. A cationic ion exchange membrane (7),

d. Un colector de corriente (6),d. A current collector (6),

estando el compartimento anódico y el compartimento catódico separados por la membrana de intercambio iónico catiónica (7) de tal manera que ambos compartimentos quedan enfrentados a la membrana de intercambio iónico catiónica (7); the anode compartment and the cathode compartment being separated by the cationic ion exchange membrane (7) in such a way that both compartments face the cationic ion exchange membrane (7);

estando dispuesto el colector de corriente (6) entre el cátodo (5) y la membrana de intercambio iónico catiónica (7).the current collector (6) being arranged between the cathode (5) and the cationic ion exchange membrane (7).

El reactor electroquímico filtro prensa del primer aspecto tiene la ventaja que proporciona altas concentraciones de HCOO-, alta eficiencia energética en términos de Eficiencia Faradaica (EF) hacia la producción de HCOO- a la vez que se obtienen bajo consumo de energía, medida por ejemplo en KWh requeridos por kmol de HCOO- obtenido.The electrochemical filter press reactor of the first aspect has the advantage that it provides high concentrations of HCOO-, high energy efficiency in terms of Faraday Efficiency (EF) towards the production of HCOO- while obtaining low energy consumption, measured for example in kWh required per kmol of HCOO- obtained.

El segundo aspecto de la invención comprende un aparato electroquímico para convertir CO2 en HCOO-.The second aspect of the invention comprises an electrochemical apparatus for converting CO 2 to HCOO-.

El tercer aspecto de la invención está relacionado con el uso del reactor del filtro de prensa del primer aspecto en la fabricación de un aparato electroquímico adaptado para la conversión de CO2 en productos de valor añadido, preferiblemente para la conversión en HCOO- .The third aspect of the invention is related to the use of the filter press reactor of the first aspect in the manufacture of an electrochemical apparatus adapted for the conversion of CO 2 into value-added products, preferably for the conversion into HCOO-.

El cuarto aspecto de la invención está relacionado con el uso del aparato electroquímico del segundo aspecto de la invención para convertir CO2 en productos de valor añadido, preferiblemente para la conversión en HCOO- .The fourth aspect of the invention is related to the use of the electrochemical apparatus of the second aspect of the invention to convert CO 2 into value-added products, preferably for conversion to HCOO-.

El reactor electroquímico de filtro de prensa del primer aspecto se puede usar en un aparato electroquímico para producir HCOO- mediante la reducción electroquímica del CO2. El reactor electroquímico de filtro de prensa del primer aspecto se puede usar en el aparato del segundo aspecto de la invención, dicho aparato produce HCOO- mediante la reducción electroquímica del CO2.The electrochemical filter press reactor of the first aspect can be used in an electrochemical apparatus to produce HCOO - by electrochemical reduction of CO 2 . The electrochemical filter press reactor of the first aspect can be used in the apparatus of the second aspect of the invention, said apparatus produces HCOO- by electrochemical reduction of CO 2 .

El aparato del segundo aspecto de la invención está adaptado para proporcionar HCOO- por reducción electroquímica del CO2 utilizando un sistema (figura 1) que permite introducir una corriente de CO2 humidificada, en condiciones controladas de temperatura y humedad relativa, al reactor de filtro de prensa del primer aspecto. El modo de operación del proceso de conversión electroquímica de CO2 a HCOO- es continuo y con un solo paso de los reactivos por el reactor de filtro de prensa. El aparato del segundo aspecto de la invención presenta las ventajas de poder obtener altas concentraciones de HCOO- medidas en g.L-1, alta eficiencia energética en términos de EF hacia la producción de HCOO- , medido por la eficiencia faradaica EF en %, a la vez que se obtienen el bajo consumo de energía por kmol de HCOO- medido en KWh.Kmol'1. El aparato del segundo aspecto de la invención además también proporciona altas concentraciones de HCOO" con una buena velocidad de producción, medida en mmol.m-2.s-1.The apparatus of the second aspect of the invention is adapted to provide HCOO- by electrochemical reduction of CO 2 using a system (figure 1) that allows introducing a humidified CO 2 stream, under controlled conditions of temperature and relative humidity, to the filter reactor press of the first aspect. The mode of operation of the electrochemical conversion process from CO 2 to HCOO - is continuous and with a single passage of the reactants through the filter press reactor. The apparatus of the second aspect of the invention has the advantages of being able to obtain high concentrations of HCOO - measured in gL -1 , high energy efficiency in terms of EF towards the production of HCOO-, measured by the faradaic efficiency EF in%, at the once the low energy consumption per kmol is obtained of HCOO- measured in KWh.Kmol'1. The apparatus of the second aspect of the invention furthermore also provides high concentrations of HCOO "with a good production rate, measured in mmol.m-2.s-1.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS.BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES.

Las anteriores y otras ventajas y características se comprenderán más plenamente a partir de la siguiente descripción detallada de unos ejemplos de realización con referencia a las figuras adjuntas, que deben considerarse a título ilustrativo y no limitativo, en los que:The foregoing and other advantages and characteristics will be more fully understood from the following detailed description of some embodiments with reference to the attached figures, which must be considered by way of illustration and not limitation, in which:

La Figura 1 es una representación esquemática del reactor de filtro prensa, primer aspecto de la presente invención. Las flechas representan el recorrido del fluido dentro del reactor de filtro prensa.Figure 1 is a schematic representation of the filter press reactor, the first aspect of the present invention. The arrows represent the fluid path within the filter press reactor.

La Figura 2 es una representación más detallada de la distribución de los elementos del compartimento catódico y de las capas que puede comprender del cátodo.Figure 2 is a more detailed representation of the distribution of the elements of the cathode compartment and of the layers it can comprise of the cathode.

La Figura 3 es una representación del aparato electroquímico adaptado para convertir CO2 en HCOO- de acuerdo al segundo aspecto de la invención. Las flechas representan el recorrido de los reactivos en el aparato.Figure 3 is a representation of the electrochemical apparatus adapted to convert CO 2 into HCOO- according to the second aspect of the invention. The arrows represent the path of the reagents in the apparatus.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓNDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

El primer aspecto de la invención comprende un reactor electroquímico filtro prensa que comprende:The first aspect of the invention comprises an electrochemical filter press reactor comprising:

a. Un compartimento catódico que comprende cátodo (5), donde se lleva a cabo el proceso de reducción del CO2 a HCOO-;to. A cathodic compartment comprising cathode (5), where the process of reducing CO 2 to HCOO- is carried out;

b. Un compartimiento anódico que comprende ánodo (10);b. An anode compartment comprising anode (10);

c. Una membrana de intercambio iónico catiónica (7);c. A cationic ion exchange membrane (7);

d. Un colector de corriente (6);d. A current collector (6);

estando el compartimento anódico y el compartimento catódico separados por la membrana de intercambio iónico catiónica (7) de tal manera que ambos compartimentos quedan enfrentados a la membrana de intercambio iónico catiónica (7);the anode compartment and the cathode compartment being separated by the cationic ion exchange membrane (7) in such a way that both compartments face the cationic ion exchange membrane (7);

y estando dispuesto el colector (6) de corriente entre el cátodo (5) y la membrana de intercambio iónico catiónica (7). and the current collector (6) being arranged between the cathode (5) and the cationic ion exchange membrane (7).

El reactor del primer aspecto de la invención presenta las ventajas ya que proporciona altas concentraciones de HCOO-, por ejemplo medidas en g.L-1, alta eficiencia energética en términos de EF (eficiencia faradaica EF en %) hacia la producción de HCOO-, a la vez que se obtienen el bajo consumo de energía por kmol de HCOO-, por ejemplo medido en KWh.Kmol-1. El aparato del segundo aspecto de la invención además también proporciona altas concentraciones de HCOO- a la vez que estas concentraciones son obtenidas con una buena velocidad de producción medida en mmol.m-2.s-1The reactor of the first aspect of the invention has the advantages since it provides high concentrations of HCOO-, for example measured in gL-1, high energy efficiency in terms of EF (faradaic efficiency EF in%) towards the production of HCOO-, at while obtaining the low energy consumption per kmol of HCOO-, for example measured in KWh.Kmol-1. The apparatus of the second aspect of the invention also provides high concentrations of HCOO- at the same time that these concentrations are obtained with a good production speed measured in mmol.m-2.s-1

En una realización particular el primer aspecto de la invención comprende distribuidores de flujo (3) y (9). Los distribuidores de flujo, son elementos adaptados para distribuir corrientes en los compartimentos anódicos y catódicos, dentro del reactor de filtro de prensa. El (9) está situado en el compartimento anódico y (3) en el compartimento catódico.In a particular embodiment, the first aspect of the invention comprises flow distributors (3) and (9). The flow distributors are elements adapted to distribute currents in the anodic and cathodic compartments, inside the filter press reactor. The (9) is located in the anode compartment and (3) in the cathode compartment.

En una realización particular el primer aspecto de la invención comprende una o más carcasas exteriores protectoras o marcos (1) y (12).In a particular embodiment, the first aspect of the invention comprises one or more protective outer casings or frames (1) and (12).

En una realización particular el primer aspecto de la invención comprende juntas o marcos tales como los elementos (2), (4), (8) y (11). Las juntas son elementos que bloquean el paso de las corrientes en sus respectivos compartimentos.In a particular embodiment, the first aspect of the invention comprises gaskets or frames such as elements (2), (4), (8) and (11). The gaskets are elements that block the flow of currents in their respective compartments.

En una realización preferida el primer aspecto de la invención comprende:In a preferred embodiment the first aspect of the invention comprises:

a. Un compartimento catódico que comprende cátodo (5), donde se lleva a cabo el proceso de reducción del CO2 a HCOO-,to. A cathodic compartment comprising cathode (5), where the process of reducing CO 2 to HCOO- is carried out,

b. Un compartimiento anódico que comprende ánodo (10),b. An anode compartment comprising anode (10),

c. Una membrana de intercambio iónico catiónica (7),c. A cationic ion exchange membrane (7),

d. Un colector de corriente (6),d. A current collector (6),

e. distribuidores de flujo (3) y (9),and. flow distributors (3) and (9),

estando el compartimento anódico y el compartimento catódico separados por la membrana de intercambio iónico catiónica (7) de tal manera que ambos compartimentos quedan enfrentados a la membrana de intercambio iónico catiónica (7);the anode compartment and the cathode compartment being separated by the cationic ion exchange membrane (7) in such a way that both compartments face the cationic ion exchange membrane (7);

y estando dispuesto el colector (6) de corriente entre el cátodo (5) y la membrana de intercambio iónico catiónica (7); and the current collector (6) being arranged between the cathode (5) and the cationic ion exchange membrane (7);

estando los distribuidores de flujo (9) situados en el compartimento anódico y los distribuidores de flujo (3) en el compartimento catódico. Preferiblemente, el reactor del primer aspecto de la invención comprende una o más carcasas exteriores protectoras o marcos (1) y (12) y más preferiblemente, el reactor del primer aspecto de la invención comprende juntas o marcos tales como los elementos (2), (4), (8) y (11).the flow distributors (9) being located in the anode compartment and the flow distributors (3) in the cathode compartment. Preferably, the reactor of the first aspect of the invention comprises one or more protective outer shells or frames (1) and (12) and more preferably, the reactor of the first aspect of the invention comprises gaskets or frames such as elements (2), (4), (8) and (11).

Las membranas de intercambio iónico son materiales poliméricos que incorporan en su estructura centros iónicos capaces de enlazar, mediante interacciones no covalentes, iones de carga opuesta. Las membranas de intercambio iónico permiten únicamente el paso de iones en una dirección. Las membranas de intercambio iónico están diseñadas para permitir el paso selectivo de iones, ya sean aniones o cationes y pueden ser aniónicas o catiónicas. De este modo, una membrana permeable a cationes está compuesta de polímeros que contienen sustituyentes aniónicos y una membrana permeable a aniones consta de polímeros con sustituyentes catiónicos. En la presente invención la membrana de intercambio iónico es catiónica. La membrana de intercambio iónico catiónica (7) debe activarse en una disolución ácida para poder eliminar posibles impurezas presentes en la membrana, manteniendo al mismo tiempo las propiedades conductoras de la misma. En una realización específica, la disolución ácida puede ser una disolución de ácido clorhídrico 1 N (HCl 1N) y la membrana se activa durante 30 min. Ejemplos de membranas de intercambio catiónico adecuadas tanto la presente invención como para el primer aspecto de la invención serian membranas de ácido perflurosulfónico (PFSA) tales como copolímeros basados en ácido perfluorosulfónico y politetrafluoroetileno (PTFE). Los copolímeros basados en ácido perfluorosulfónico y politetrafluoroetileno (PTFE, comercializados como Nafion®, incorporan grupos éteres de perfluorovinilo terminados con grupos sulfonados sobre una columna vertebral politetrafluoroetileno (PTFE). Los diferentes grados comercializados tales como Nafion® 112, 115, 117, 211, 212, 430, 450 y 961 son adecuados para todos los aspectos de la invención. Estas membranas mejoran la velocidad del paso de iones a través de la membrana en el interior del reactor filtro prensa.Ion exchange membranes are polymeric materials that incorporate ionic centers in their structure capable of binding, through non-covalent interactions, ions of opposite charge. Ion exchange membranes only allow the passage of ions in one direction. Ion exchange membranes are designed to allow the selective passage of ions, either anions or cations and can be anionic or cationic. Thus, a cation-permeable membrane is composed of polymers containing anionic substituents and an anion-permeable membrane consists of polymers with cationic substituents. In the present invention the ion exchange membrane is cationic. The cationic ion exchange membrane (7) must be activated in an acid solution in order to eliminate possible impurities present in the membrane, while maintaining its conductive properties. In a specific embodiment, the acidic solution can be a 1N hydrochloric acid (1N HCl) solution and the membrane is activated for 30 min. Examples of cation exchange membranes suitable for both the present invention and the first aspect of the invention would be perfluorosulfonic acid (PFSA) membranes such as copolymers based on perfluorosulfonic acid and polytetrafluoroethylene (PTFE). Copolymers based on perfluorosulfonic acid and polytetrafluoroethylene (PTFE, marketed as Nafion®, incorporate perfluorovinyl ethers groups terminated with sulfonated groups on a polytetrafluoroethylene (PTFE) backbone. Different grades marketed such as Nafion® 112, 115, 117, 211, 212, 430, 450 and 961 are suitable for all aspects of the invention These membranes improve the rate of ion passage through the membrane within the filter press reactor.

El colector de corriente (6) es una pieza metálica de las mismas dimensiones o dimensiones similares al cátodo (5) y al resto de las placas y marcos que forman el reactor filtro-prensa. El colector de corriente (6) permite el paso de la corriente eléctrica, necesaria para llevar a cabo el proceso de electro reducción de CO2 , a la vez que se deja libre el área geométrica del electrodo de trabajo o GDE. El colector de corriente (6) puede ser una placa de acero recubierto de grafito. Esta disposición del colector de corriente (6) proporciona altas concentraciones de HCOO-, alta eficiencia energética en términos de EF hacia la producción de HCOO- a la vez que se obtienen el bajo consumo de energía por kmol de HCOO". Se entiende como eficiencia faradaica (EF) como el porcentaje de la carga suministrada al proceso electroquímico que se emplea para obtener HCOO" como producto.The current collector (6) is a metallic piece of the same dimensions or similar dimensions to the cathode (5) and to the rest of the plates and frames that form the filter-press reactor. The current collector (6) allows the passage of the electric current, necessary to carry out the process of electro reduction of CO 2 , while leaving the geometric area of the working electrode or GDE free. The current collector (6) can be a graphite coated steel plate. This arrangement of the current collector (6) provides high HCOO- concentrations, high energy efficiency in terms of EF towards the production of HCOO- while obtaining low energy consumption per kmol of HCOO ". Faraday efficiency (EF) is understood as the percentage of the supplied load to the electrochemical process used to obtain HCOO "as a product.

En la figura 1 se pueden observar los elementos y su disposición en el reactor de filtro de prensa del primer aspecto de la invención. El colector de corriente (6) está dispuesto entre cátodo (5) y la membrana de intercambio iónico catiónica (7). La membrana de intercambio iónico catiónica (7) está dispuesta entre el ánodo o contraelectrodo (10) y el cátodo o electrodo de trabajo (5). El reactor electroquímico filtro prensa puede también estar formado por carcasa exterior protectora o marcos (1) y (12). Los elementos (3) y (9) son distribuidores de flujo de la corriente de CO2 y de los reactivos del compartimento anódico, respectivamente dentro del reactor de filtro de prensa. El (9) está situado en el compartimento anódico y (3) en el compartimento catódico. Cuando sea necesario el reactor del primer aspecto también comprende juntas o marcos tales como los elementos (2), (4), (8) y (11). Las juntas bloquean el paso de las corrientes de iones, reactivos y/o productos en cada uno de los compartimentos donde se encuentran en el reactor filtro prensa.In figure 1 the elements and their arrangement in the filter press reactor of the first aspect of the invention can be observed. The current collector (6) is arranged between the cathode (5) and the cationic ion exchange membrane (7). The cationic ion exchange membrane (7) is arranged between the anode or counter electrode (10) and the cathode or working electrode (5). The filter press electrochemical reactor can also be formed by a protective outer casing or frames (1) and (12). Elements (3) and (9) are flow distributors of the CO 2 stream and the reagents of the anode compartment, respectively within the filter press reactor. The (9) is located in the anode compartment and (3) in the cathode compartment. When necessary the reactor of the first aspect also comprises gaskets or frames such as elements (2), (4), (8) and (11). The gaskets block the passage of ion, reactant and / or product currents in each of the compartments where they are found in the filter press reactor.

En una realización preferida, el colector de corriente (6) es el único elemento existente y dispuesto en el espacio existente entre la membrana (7) y el cátodo (5), por lo que en dicho espacio no se coloca ningún otro elemento; tales como electrodo de referencia, juntas (2, 4, 8 y 11) o placas, proporcionando los efectos técnicos y ventajas mencionadas en el párrafo de arribaIn a preferred embodiment, the current collector (6) is the only element existing and arranged in the space between the membrane (7) and the cathode (5), so no other element is placed in said space; such as reference electrode, gaskets (2, 4, 8 and 11) or plates, providing the technical effects and advantages mentioned in the paragraph above

En el compartimento catódico se encuentra el cátodo (5) o electrodo de trabajo y es donde se lleva a cabo el proceso de reducción de CO2 a HCOO". En una realización particular el cátodo (5) utilizado corresponde a un electro con configuración de electro de difusión de gas (referido como GDE). Preferiblemente el cátodo (5) tiene un área geométrica de 10 cm2. En una realización particular, el cátodo (5) está formado por 3 capas. En una realización preferida el cátodo (5) del primer aspecto comprende un soporte carbonoso (5a), una capa microporosa (5b) y una capa catalítica (5c). Un soporte carbonoso (5a) se entiende como un material que contiene carbono que actúa como soporte de por ejemplo un catalizador. Un material adecuado como capa carbonosa (5a) es un material que comprenda compuestos de fibra de carbono, por ejemplo: Toray Paper TGPH-60, TGP-H-120, TGP-H-60, Sigracet 35 BC, CNT/Sigracet 24 BC. The cathode (5) or working electrode is located in the cathode compartment and this is where the process of reducing CO 2 to HCOO is carried out . " In a particular embodiment the cathode (5) used corresponds to an electro with the configuration of gas diffusion electro (referred to as GDE). Preferably the cathode (5) has a geometric area of 10 cm 2. In a particular embodiment, the cathode (5) is made up of 3 layers. In a preferred embodiment the cathode (5 ) of the first aspect comprises a carbonaceous support (5a), a microporous layer (5b) and a catalytic layer (5c) A carbonaceous support (5a) is understood as a carbon-containing material that acts as a support for eg a catalyst. A suitable material as carbonaceous layer (5a) is a material comprising carbon fiber composites, for example: Toray Paper TGPH-60, TGP-H-120, TGP-H-60, Sigracet 35 BC, CNT / Sigracet 24 BC .

En una realización preferida la capa microporosa (5b) comprende polvo de carbono, preferiblemente, la capa microporosa (5b) comprende polvo de carbono y un agente aglomerante. Tanto el polvo de carbono como el agente aglomerante deben facilitar la difusión de los reactivos en dicha capa. Polvo de carbono adecuado para el primer aspecto de la invención se pueden ser; pigmentos negros en polvo de carbono, por ejemplo, Vulcan XC72R.In a preferred embodiment the microporous layer (5b) comprises carbon powder, preferably the microporous layer (5b) comprises carbon powder and a binding agent. Both the carbon powder and the binding agent must facilitate the diffusion of the reactants in said layer. Carbon powder suitable for the first aspect of the invention can be; carbon black powder pigments, eg Vulcan XC72R.

Un agente aglomerante adecuado para la invención son compuestos formados por cadenas de fluoro-polímeros, por ejemplo: PTFEA suitable binding agent for the invention are compounds formed by chains of fluoropolymers, for example: PTFE

En una realización preferida la capa microporosa (5b) comprende una carga de polvo de carbono de entre 1 hasta 4 mg.cm-2, preferiblemente de entre 1 hasta 3 mg.cm-2, más preferiblemente de 2 mg.cm-2.In a preferred embodiment the microporous layer (5b) comprises a carbon powder loading of between 1 to 4 mg.cm-2, preferably between 1 to 3 mg.cm-2, more preferably 2 mg.cm-2.

En una realización preferida, la capa microporosa (5b) se obtiene mediante la deposición directa de una tinta que comprende; polvo de carbono, preferiblemente pigmentos negros en polvo de carbono y un agente aglomerante, preferiblemente compuestos formados por cadenas de fluoropolímeros y un disolvente orgánico. Los disolventes orgánicos típicos serían, metanol, etanol, propanol, isopropanol, etanol-1,2-diol, propanol-1,2-diol, ciclohexanol, etilenglicol o sus mezclas. La mezcla obtenida al preparar la tinta se seca en un rango de temperatura entre 40-120 °C, usando los medios apropiados para eliminar el disolvente hasta obtener la capa microporosa (5b).In a preferred embodiment, the microporous layer (5b) is obtained by direct deposition of an ink comprising; carbon powder, preferably carbon powder black pigments and a binding agent, preferably compounds formed by chains of fluoropolymers and an organic solvent. Typical organic solvents would be methanol, ethanol, propanol, isopropanol, ethanol-1,2-diol, propanol-1,2-diol, cyclohexanol, ethylene glycol, or mixtures thereof. The mixture obtained when preparing the ink is dried in a temperature range between 40-120 ° C, using the appropriate means to eliminate the solvent until obtaining the microporous layer (5b).

En una realización preferida, la capa catalítica (5c) comprende nanopartículas de bismuto y/o nanopartículas estaño, plomo, indio o mezclas de los mismos, preferiblemente las nanopartículas de estos metales están dispuestas en un soporte de carbono. El soporte de carbono es un material que comprende carbono. Preferiblemente, la capa catalítica (5c) comprende nanopartículas de bismuto dispuestas en un soporte de carbono, las cuales proporcionan una mejora en la concentración de HCOO" obtenida. En una realización más preferida, la capa catalítica comprende nanopartículas de bismuto dispuestas en un soporte de carbono y un aglutinante (también referido como binder). Aglutinantes adecuados para la invención serian copolímeros sulfonados o fluorados, como por ejemplo Nafion®, un copolímero basado en tetrafluoretileno sulfonado. Las nano partículas de Bismuto también se pueden obtener siguiendo el procedimiento de la referencia Ávila-Bolívar et al. J. Molecules, 24(11), art. No. 2032.In a preferred embodiment, the catalytic layer (5c) comprises bismuth nanoparticles and / or tin, lead, indium nanoparticles or mixtures thereof, preferably the nanoparticles of these metals are arranged on a carbon support. Carbon support is a material that comprises carbon. Preferably, the catalytic layer (5c) comprises bismuth nanoparticles arranged on a carbon support, which provide an improvement in the obtained HCOO "concentration. In a more preferred embodiment, the catalytic layer comprises bismuth nanoparticles arranged on a carbon support. carbon and a binder (also referred to as a binder). Suitable binders for the invention would be sulfonated or fluorinated copolymers, such as Nafion®, a sulfonated tetrafluoroethylene-based copolymer. Bismuth nanoparticles also They can be obtained following the procedure of reference Ávila-Bolívar et al. J. Molecules, 24 (11), art. No. 2032.

La capa catalítica (5c) comprende una carga de nanopartículas de bismuto dispuestas en un soporte de carbono de 0,25 hasta 3 mg.cm-2, preferiblemente de entre 0,5 hasta 2 mg.cm-2, más preferiblemente de entre 0,75 hasta 2 mg.cm-2. La concentración de HCOO-, la velocidad de producción de HCOO- y la EF obtenida se mejoran en los intervalos preferidos. A su vez el consumo energético disminuye.The catalytic layer (5c) comprises a charge of bismuth nanoparticles arranged on a carbon support of 0.25 to 3 mg.cm-2, preferably between 0.5 to 2 mg.cm-2, more preferably between 0 , 75 to 2 mg.cm-2. The HCOO- concentration, the HCOO- production rate and the EF obtained are improved in the preferred ranges. At the same time, energy consumption decreases.

En una realización preferida las nanopartículas de bismuto tienen un tamaño de medio partícula, medido por microscopio electrónico de transmisión (referido como TEM), entre 0,2 hasta 30 nm, más preferiblemente entre 3 hasta 20 nm, más preferiblemente entre 5 hasta 15 nm, incluso más preferiblemente sobre 10 nm. Las nanopartículas de Bismuto proporcionan una mejora en la concentración de HCOO- y en la EF obtenida.In a preferred embodiment the bismuth nanoparticles have a mean particle size, measured by transmission electron microscope (referred to as TEM), between 0.2 to 30 nm, more preferably between 3 to 20 nm, more preferably between 5 to 15 nm. , even more preferably about 10 nm. Bismuth nanoparticles provide an improvement in the HCOO- concentration and in the EF obtained.

En el compartimento anódico del reactor de filtro se encuentra el ánodo (10) donde tiene lugar la reacción de oxidación de una disolución básica. La disolución básica, preferiblemente comprende hidróxido potásico, hidróxido sódico o mezclas de ambos. Preferiblemente la disolución básica se encuentra en una concentración comprendida entre 0,1 M hasta 3 M, más preferiblemente entre 0.5 M hasta 1,5 M, incluso más preferiblemente sobre 1 M.In the anode compartment of the filter reactor is the anode (10) where the oxidation reaction of a basic solution takes place. The basic solution preferably comprises potassium hydroxide, sodium hydroxide or mixtures of both. Preferably the basic solution is in a concentration between 0.1 M to 3 M, more preferably between 0.5 M to 1.5 M, even more preferably over 1 M.

El reactor de filtro de prensa del primer aspecto comprende un elemento para bloquear el flujo del anolito hacia la membrana, preferiblemente el elemento es una junta. El reactor de filtro del primer aspecto puede comprender otros elementos, tales como distribuidores de flujo, placas y marcos.The filter press reactor of the first aspect comprises an element to block the flow of the anolyte towards the membrane, preferably the element is a gasket. The filter reactor of the first aspect may comprise other elements, such as flow distributors, plates, and frames.

El reactor de filtro de prensa del primer aspecto presenta unas condiciones óptimas de densidad de corriente que están entre 10 hasta 500 mA.cm-2, preferiblemente entre 45 hasta 100 mA.cm-2.The filter press reactor of the first aspect has optimal current density conditions that are between 10 to 500 mA.cm-2, preferably between 45 to 100 mA.cm-2.

El reactor electroquímico de filtro de prensa del primer aspecto se puede usar en un aparato electroquímico para convertir CO2 en HCOO-. The electrochemical filter press reactor of the first aspect can be used in an electrochemical apparatus to convert CO 2 to HCOO-.

El aparato del segundo aspecto permite introducir una corriente de CO2 humidificada, en condiciones controladas de temperatura y humedad relativa, a un reactor electroquímico filtro prensa, proporcionando valores altos de concentración de HCOO- y EF. El modo de operación del proceso de conversión electroquímica de CO2 a HCOO- es continuo y con un solo paso de los reactivos por el reactor. Los reactivos en el segundo aspecto de la invención comprenden CO2 humidificado y la disolución básica introducidas en los compartimentos catódico y anódicos, respectivamente.The apparatus of the second aspect allows introducing a stream of humidified CO 2 , under controlled conditions of temperature and relative humidity, to an electrochemical filter press reactor, providing high concentration values of HCOO- and EF. The mode of operation of the electrochemical conversion process from CO 2 to HCOO - is continuous and with a single passage of the reactants through the reactor. The reagents in the second aspect of the invention comprise humidified CO 2 and the basic solution introduced into the cathode and anode compartments, respectively.

El segundo aspecto de la invención está relacionado con un aparato electroquímico para convertir CO2 en HCOO- que comprende los siguientes elementos:The second aspect of the invention is related to an electrochemical apparatus for converting CO 2 to HCOO - comprising the following elements:

a. Un reactor de filtro prensa según el primer aspecto de la invención, b. Un mezclador de evaporación controlada (referido como CEM),to. A filter press reactor according to the first aspect of the invention, b. A controlled evaporation mixer (referred to as CEM),

c. Controlador de flujo másico de agua,c. Water mass flow controller,

d. Controlador de flujo másico de CO2 ,d. CO 2 mass flow controller,

Donde el CEM está configurado para alimentar una corriente gaseosa de CO2 directamente al compartimento catódico del filtro de prensa;Where the CEM is configured to feed a gaseous stream of CO 2 directly to the cathodic compartment of the filter press;

estando el aparato electroquímico configurado para llevar a cabo un proceso de conversión electroquímica de CO2 a HCOO- en continuo y con un solo paso de los reactivos por el reactor.the electrochemical apparatus being configured to carry out an electrochemical conversion process from CO 2 to HCOO - continuously and with a single passage of the reactants through the reactor.

El reactor de filtro de prensa del aparato electroquímico del segundo aspecto comprende el compartimento catódico y el cátodo (5) de acuerdo al primer aspecto de la invención.The filter press reactor of the electrochemical apparatus of the second aspect comprises the cathode compartment and the cathode (5) according to the first aspect of the invention.

El aparato del segundo aspecto de la invención presenta las ventajas de poder obtener altas concentraciones de HCOO-, por ejemplo medidas en g.L-1, alta eficiencia energética en términos de EF hacia la producción de HCOO-, medido por la eficiencia faradaica EF en %, a la vez que se obtienen un bajo consumo de energía por kmol de HCOO-, medido en KWh.Kmol-1. El aparato del segundo aspecto de la invención además también proporciona altas concentraciones de HCOO- a la vez que estas concentraciones son obtenidas con una buena velocidad de producción medida en mmol.m-2.s-1. The apparatus of the second aspect of the invention has the advantages of being able to obtain high concentrations of HCOO-, for example measured in gL -1 , high energy efficiency in terms of EF towards the production of HCOO-, measured by the faradaic efficiency EF in% , while obtaining a low energy consumption per kmol of HCOO-, measured in KWh.Kmol -1 . The apparatus of the second aspect of the invention also provides high concentrations of HCOO- at the same time that these concentrations are obtained with a good production speed measured in mmol.m -2 .s -1.

En la figura 3 se pueden observar los elementos y su disposición en el aparato del segundo aspecto de la invención. Reactor de Filtro de prensa (13), CEM (14), controlador de flujo másico de agua (15), controlador de flujo másico de CO2 (16), separador de fases (17). Las flechas representan Ia distribución en el aparato.In figure 3 the elements and their arrangement in the apparatus of the second aspect of the invention can be observed. Filter press reactor (13), EMC (14), flow controller water mass (15), CO 2 mass flow controller (16), phase separator (17). The arrows represent the distribution in the apparatus.

De manera general, el aparato electroquímico del segundo aspecto de la invención, también puede comprender un potenciostato (18), una bomba peristáltica (19) en el compartimento anódico y un tanque de alimentación (20). La disposición de dichos elementos también se encuentra representada en la figura 3.In general, the electrochemical apparatus of the second aspect of the invention may also comprise a potentiostat (18), a peristaltic pump (19) in the anode compartment and a feed tank (20). The arrangement of said elements is also represented in figure 3.

El aparato electroquímico del segundo aspecto de la invención permite introducir una corriente gaseosa humidificada de CO2 alimentada al compartimento catódico del reactor filtro de prensa. En una realización preferida, la corriente gaseosa humidificada de CO2 está alimentada por el CEM directamente en el compartimento catódico. En una realización preferida, el aparato electroquímico del segundo aspecto está configurado de manera que el CEM está adaptado para controlar la temperatura y la cantidad de agua de la corriente gaseosa humidificada de CO2 antes de su entrada en el reactor de filtro de prensa. Por lo tanto, donde la corriente gaseosa de CO2 humidificada se alimenta en el reactor de filtro de prensa en condiciones controladas de temperatura y humedad relativa. Preferiblemente, la corriente gaseosa humidificada de CO2 no está alimentada al reactor de filtro de prensa como una mezcla que comprende CO2 y un electrolito líquido.The electrochemical apparatus of the second aspect of the invention makes it possible to introduce a humidified gaseous stream of CO 2 fed to the cathode compartment of the filter press reactor. In a preferred embodiment, the humidified gaseous stream of CO 2 is fed by the CEM directly into the cathode compartment. In a preferred embodiment, the electrochemical apparatus of the second aspect is configured such that the CEM is adapted to control the temperature and amount of water in the humidified gaseous stream of CO 2 prior to its entry into the filter press reactor. Hence, where the humidified CO 2 gaseous stream is fed into the filter press reactor under controlled conditions of temperature and relative humidity. Preferably, the humidified gaseous stream of CO 2 is not fed to the filter press reactor as a mixture comprising CO 2 and a liquid electrolyte.

El aparato electroquímico del segundo aspecto de la invención comprende un controlador de flujo másico de agua y controlador de flujo másico de CO2 , ambos están configurados para regular el caudal de la alimentación de agua y CO2 respectivamente.The electrochemical apparatus of the second aspect of the invention comprises a water mass flow controller and a CO 2 mass flow controller, both of which are configured to regulate the flow rate of the water and CO 2 feed respectively.

En una realización preferida el controlador de flujo másico de agua está adaptado para proporcionar un caudal de alimentación de agua entre 0,1 hasta 120 g.h-1, preferiblemente entre 0,3 hasta 50 g.h-1, más preferiblemente de 0,5 hasta 20 g.h-1.In a preferred embodiment the water mass flow controller is adapted to provide a feed flow rate of water between 0.1 to 120 gh -1 , preferably between 0.3 to 50 gh -1 , more preferably 0.5 to 20 gh -1 .

En una realización preferida el controlador de flujo másico de CO2 está adaptado para proporcionar un caudal de alimentación de CO2 entre 40 hasta 2000 mL.min-1, preferiblemente entre 80 hasta 300 mL.min-1 más preferiblemente de 100 hasta 200 mL.min-In a preferred embodiment the CO 2 mass flow controller is adapted to provide a CO 2 feed rate between 40 to 2000 mL.min -1 , preferably between 80 to 300 mL.min -1 more preferably 100 to 200 mL .min-

1. En una realización más preferida el controlador de flujo másico de agua está adaptado para proporcionar un caudal de alimentación de agua entre 0,5 hasta 20 g.h-1 y un caudal de alimentación de CO2 entre 100 hasta 200 mL.min-1. De este modo el CO2 humidificado se alimenta al reactor de filtro prensa en condiciones controladas de humedad proporcionando buenas concentraciones de HCOO-, alta eficiencia energética en términos de EF a la vez que se obtienen el bajo consumo de energía. 1 . In a more preferred embodiment the water mass flow controller is adapted to provide a water feed rate between 0.5 to 20 gh -1 and a CO 2 feed rate between 100 to 200 mL.min -1 . In this way the humidified CO 2 is fed to the filter press reactor under controlled humidity conditions providing good HCOO- concentrations, high energy efficiency in terms of EF while obtaining low energy consumption.

En una realización preferida el aparato del segundo aspecto comprende una sonda de humedad relativa, situada entre el reactor de filtro prensa y el CEM la cual está adaptada para controlar la humedad relativa de la corriente gaseosas de CO2 humidificada, antes de ser alimentada al reactor de filtro prensa.In a preferred embodiment, the apparatus of the second aspect comprises a relative humidity probe, located between the filter press reactor and the CEM which is adapted to control the relative humidity of the humidified CO 2 gaseous stream, before being fed to the reactor. filter press.

En una realización preferida el aparato del segundo aspecto controla la temperatura de la corriente gaseosa humidificada a la salida de los controladores, de modo que sea la misma que la temperatura a la entrada del reactor de filtro de prensa, preferiblemente la temperatura es temperatura ambiente, más preferiblemente entre 15-30 °C, más preferiblemente entre 20-25 °C. La temperatura se controla por medio de una sonda de temperatura.In a preferred embodiment the apparatus of the second aspect controls the temperature of the humidified gas stream at the outlet of the controllers, so that it is the same as the temperature at the inlet of the filter press reactor, preferably the temperature is room temperature, more preferably between 15-30 ° C, more preferably between 20-25 ° C. The temperature is controlled by means of a temperature probe.

El aparato electroquímico del segundo aspecto comprende un separador de flujo de fases gas-líquido, preferiblemente el separador de flujos está situado a la salida del reactor de filtro de prensa.The electrochemical apparatus of the second aspect comprises a gas-liquid phase flow separator, preferably the flow separator is located at the outlet of the filter press reactor.

El aparato del segundo aspecto permite introducir una corriente de CO2 humidificada, en condiciones controladas de temperatura, a un reactor electroquímico filtro prensa. El modo de operación del proceso de conversión electroquímica de CO2 a HCOO- es continuo y con un solo paso de los reactivos por el reactor.The apparatus of the second aspect makes it possible to introduce a stream of humidified CO 2 , under controlled temperature conditions, to an electrochemical filter press reactor. The mode of operation of the electrochemical conversion process from CO 2 to HCOO - is continuous and with a single passage of the reactants through the reactor.

El aparato del segundo aspecto permite la obtención de HCOO- por reducción electroquímica del CO2 utilizando el reactor de filtro de primer aspecto de la invención que permite introducir una corriente de CO2 humidificada, en condiciones controladas de temperatura, al reactor de filtro de prensa del primer aspecto. El modo de operación del proceso de conversión electroquímica de CO2 a HCOO- es continuo y con un solo paso de los reactivos por el reactor.The apparatus of the second aspect allows the obtaining of HCOO- by electrochemical reduction of CO 2 using the filter reactor of the first aspect of the invention that allows introducing a stream of humidified CO 2 , under controlled temperature conditions, to the filter press reactor of the first aspect. The mode of operation of the electrochemical conversion process from CO 2 to HCOO - is continuous and with a single passage of the reactants through the reactor.

Método para medir el tamaño de partícula de las nanopartículas del catalizador, por ejemplo, para medir el tamaño de las nanopartículas de Bismuto. Method to measure the particle size of the catalyst nanoparticles, for example, to measure the size of the Bismuth nanoparticles.

Las nano partículas de Bismuto soportadas o dispuestas en un soporte de carbono fueron medidas mediante el método de microscopia de transmisión electrónica (TEM). Las imágenes se obtuvieron con un microscopio tipo JEOL JEM-2010 si se trabaja a 200 kV y con un JEOL JEM-1400 Plus para trabajar a 120 kV. La muestra se preparó por dispersión de partículas de las nanopartículas bismuto. La carga de las partículas de Bismuto se midió experimentalmente por espectroscopia de absorción atómica (AAS) usando el aparato SpectrAA-220 FS. Una cantidad conocida de nano partículas de Bismuto soportadas o dispuestas en un soporte de carbono se trató con ácido nítrico (HNO3), seguido de un proceso de filtrado. La muestra se diluyó usando una solución acuosa de HNO3 al 2% en peso.Bismuth nanoparticles supported or arranged on a carbon support were measured by the transmission electron microscopy (TEM) method. The images were obtained with a JEOL JEM-2010 type microscope if it works at 200 kV and with a JEOL JEM-1400 Plus to work at 120 kV. The sample was prepared by particle dispersion of the bismuth nanoparticles. The charge of the Bismuth particles was experimentally measured by atomic absorption spectroscopy (AAS) using the SpectrAA-220 FS apparatus. A known quantity of Bismuth nanoparticles supported or arranged on a carbon support was treated with nitric acid (HNO 3 ), followed by a filtration process. The sample was diluted using a 2% by weight aqueous HNO 3 solution.

Ejemplo 1: Preparación del reactor electroquímico filtro prensa y del aparato electroquímico para convertir CO2 en HCOO". Example 1: Preparation of the filter press electrochemical reactor and the electrochemical apparatus for converting CO 2 into HCOO " .

El reactivo del compartimento anódico o anolito se ha preparado utilizado una disolución básica de KOH 1M con un caudal de 5,7 mL.min-1. El ánodo (10), [DSA/O2(Ir-MMO (oxido metálico mixto, sobre platino), fue usado como contra electrodo. El área geométrica del electrodo es de 10 cm2. El electrodo de trabajo, o cátodo (5) comprendido en el compartimento catódico se preparó en tres capas, una capa microporosa (5b), una capa catalítica (5c) y una capa carbonosa (5a). En primer lugar, la capa microporosa (5b) se fabricó depositando una carga de 2 mg.cm-2 de polvo de carbono y una carga de 1,5 mgcm -The reagent of the anodic or anolyte compartment has been prepared using a basic solution of 1M KOH with a flow rate of 5.7 mL.min -1 . The anode (10), [DSA / O 2 (Ir-MMO (mixed metal oxide, on platinum)), was used as a counter electrode. The geometric area of the electrode is 10 cm 2. The working electrode, or cathode (5 ) comprised in the cathode compartment was prepared in three layers, a microporous layer (5b), a catalytic layer (5c) and a carbonaceous layer (5a). First, the microporous layer (5b) was manufactured by depositing a charge of 2 mg.cm -2 of carbon dust and a load of 1.5 mgcm -

2 de nanopartículas de bismuto soportadas o dispuestas en un soporte de carbono en la capa catalítica (5c). Toray Paper TGPH-60 ha sido utilizado como soporte carbonoso (5a). La capa microporosa (5b) se obtuvo preparando una mezcla de Vulcan XC72R (polvo de carbono) y PTFE (agente aglomerante) en una proporción 40/60, diluida en isopropanol (disolvente orgánico). Esta capa se introdujo en un horno mufla durante 30 minutos a 623K. La capa catalítica (5c) es una mezcla de catalizador no comercial soportado en carbono de bismuto y Nafion® (binder) en una proporción 70/30, diluida la mezcla catalizador-Nafion® al 3% en isopropanol (disolvente orgánico). Las nano partículas de Bismuto obtenidas tienen un tamaño medio de partícula de 9,3 nm siendo las partículas quasi-esféricas, medido por TEM (microscopio electrónico de transmisión). El cátodo (5) fue preparado fueron siguiendo el procedimiento descrito en la referencia: Beatriz Ávila-Bolívar et al. Molecules 2019, 24, 2032. 2 of bismuth nanoparticles supported or arranged on a carbon support in the catalytic layer (5c). Toray Paper TGPH-60 has been used as a carbonaceous support (5a). The microporous layer (5b) was obtained by preparing a mixture of Vulcan XC72R (carbon powder) and PTFE (binding agent) in a 40/60 ratio, diluted in isopropanol (organic solvent). This layer was placed in a muffle oven for 30 minutes at 623K. The catalytic layer (5c) is a mixture of non-commercial bismuth carbon supported catalyst and Nafion® (binder) in a 70/30 ratio, the catalyst-Nafion® mixture diluted at 3% in isopropanol (organic solvent). The nanoparticles of Bismuth obtained have a mean particle size of 9.3 nm, the particles being quasi-spherical, measured by TEM (transmission electron microscope). The cathode (5) was prepared following the procedure described in the reference: Beatriz Ávila-Bolívar et al. Molecules 2019, 24, 2032.

Los compartimentos anódico y catódico están separados por una membrana de intercambio catiónica (7). Esta membrana (7) se activó con una disolución ácida (HCl 1N) durante 30 min. Posibles impurezas presentes en la membrana (7) (Nafion 117®) se eliminaron, manteniendo a la vez las propiedades conductoras de la misma y permitiendo su activación. La densidad de corriente suministrada en el reactor electroquímico fue de 45 mA.cm-2 durante un tiempo de 90 minutos. El área geométrica de los electrodos es de 10 cm2.The anodic and cathodic compartments are separated by a cation exchange membrane (7). This membrane (7) was activated with an acid solution (1N HCl) for 30 min. Possible impurities present in the membrane (7) (Nafion 117®) were eliminated, while maintaining its conductive properties and allowing its activation. The current density supplied in the electrochemical reactor was 45 mA.cm -2 for a time of 90 minutes. The geometric area of the electrodes is 10 cm 2 .

La corriente de salida fua analizada en términos de concentración de HCOO-, siendo la concentración de la misma de 337 g.L-1. Otros parámetros analizados fueron la EF hacia el HCOO- , la velocidad de producción de HCOO- y el consumo energético por kmol de HCOO- , siendo del 89%, 2,08 mmol.m-2.s-1 y de 180 kWh.kmol-1 respectivamente. Todos los experimentos reportados anteriormente fueron hechos por duplicado, presentando una desviación estándar del 4.9%.The outlet current was analyzed in terms of HCOO- concentration, its concentration being 337 gL -1 . Other parameters analyzed were the EF towards HCOO-, the production rate of HCOO- and the energy consumption per kmol of HCOO-, being 89%, 2.08 mmol.m -2 .s -1 and 180 kWh. kmol -1 respectively. All the previously reported experiments were done in duplicate, presenting a standard deviation of 4.9%.

Una corriente gaseosa de CO2 se humidificó con un caudal de CO2 de 200 mL.min-1 y un caudal de agua de 2 g.h-1. Dicha corriente fue alimentada al reactor de prensa a temperatura ambiente (20 °C). Tanto la temperatura como la corriente humidificada fueron controladas a la entrada del reactor filtro prensa, mediante una sonda de humedad relativa y temperatura.A gaseous stream of CO 2 was humidified with a CO 2 flow of 200 mL.min -1 and a water flow of 2 gh -1 . Said stream was fed to the press reactor at room temperature (20 ° C). Both the temperature and the humidified current were controlled at the inlet of the filter press reactor, by means of a relative humidity and temperature probe.

Ejemplo 2: Preparación del reactor electroquímico filtro de prensa y del aparato electroquímico para convertir CO2 en HCOO-. Example 2: Preparation of the filter press electrochemical reactor and the electrochemical apparatus for converting CO 2 into HCOO-.

El reactivo del compartimento anódico o anolito se ha preparado utilizado una disolución básica de KOH 1M con un caudal de 5,7 mLmin-1. El ánodo (10), [DSA/O2(Ir-MMO (oxido de metal mixto) sobre platino), fue usado como contra electrodo. El área geométrica del electrodo es de 10 cm2.The reagent of the anodic or anolyte compartment has been prepared using a basic solution of 1M KOH with a flow rate of 5.7 mLmin -1 . The anode (10), [DSA / O2 (Ir-MMO (mixed metal oxide) on platinum), was used as a counter electrode. The geometric area of the electrode is 10 cm 2 .

El electrodo de trabajo, o cátodo (5) comprendido en el compartimento catódico se preparó en tres capas, una capa microporosa (5b), una capa catalítica (5c) y una capa carbonosa (5a). En primer lugar, la capa microporosa (5b) se fabricó depositando una carga de 2 mg.cm-2 de polvo de carbono y una carga de 0,75 mgcm -2 de nanopartículas de bismuto soportadas o dispuestas en un soporte carbono en la capa catalítica. Toray Paper TGPH-60 ha sido utilizado como soporte carbonoso (5a). La capa microporosa (5b) se obtuvo preparando una mezcla de Vulcan XC72R (polvo de carbono) y PTFE (agente aglomerante) en una proporción 40/60, diluida en isopropanol (disolvente orgánico). Esta capa se introdujo en un horno mufla durante 30 minutos a 623K. La capa catalítica (5c) es una mezcla de catalizador no comercial soportado en carbono de bismuto y Nafion® (aglutinante) en una proporción 70/30, diluida la mezcla catalizador-Nafion® al 3% en isopropanol (disolvente orgánico). Las nano partículas de bismuto obtenidas tienen un tamaño medio de partícula de 9,3 nm siendo las partículas quasi-esféricas, medido por TEM (microscopio electrónico de transmisión). El cátodo (5) fue preparado fueron siguiendo el procedimiento descrito en la referencia Ávila-Bolívar et al. J. Molecules, 24(11), art. no.2032.The working electrode, or cathode (5) comprised in the cathode compartment was prepared in three layers, a microporous layer (5b), a catalytic layer (5c) and a carbonaceous layer (5a). First, the microporous layer (5b) was manufactured by depositing a 2 mg.cm -2 load of carbon powder and a 0.75 mgcm -2 load of bismuth nanoparticles supported or arranged on a carbon support in the layer. catalytic. Toray Paper TGPH-60 has been used as a carbonaceous support (5a). The microporous layer (5b) was obtained by preparing a mixture of Vulcan XC72R (carbon powder) and PTFE (binding agent) in a 40/60 ratio, diluted in isopropanol (organic solvent). This layer was introduced in a muffle oven for 30 minutes at 623K. The catalytic layer (5c) is a mixture of non-commercial bismuth carbon supported catalyst and Nafion® (binder) in a 70/30 ratio, the catalyst-Nafion® mixture diluted at 3% in isopropanol (organic solvent). The bismuth nanoparticles obtained have an average particle size of 9.3 nm, the particles being quasi-spherical, measured by TEM (transmission electron microscope). The cathode (5) was prepared following the procedure described in the reference Ávila-Bolívar et al. J. Molecules, 24 (11), art. no.2032.

Los compartimentos anódico y catódico están separados por una membrana de intercambio catiónica (7). Esta membrana (7) se activó con una disolución ácida (HCl 1N) durante 30 min. Posibles impurezas presentes en la membrana (7) (Nafion 117®) se eliminaron, manteniendo a la vez las propiedades conductoras de la misma y permitiendo su activación. La densidad de corriente suministrada en el reactor electroquímico fue de 45 mA.cm-2 durante un tiempo de 90 minutos. El área geométrica de los electrodos es de 10 cm2.The anodic and cathodic compartments are separated by a cation exchange membrane (7). This membrane (7) was activated with an acid solution (1N HCl) for 30 min. Possible impurities present in the membrane (7) (Nafion 117®) were eliminated, while maintaining its conductive properties and allowing its activation. The current density supplied in the electrochemical reactor was 45 mA.cm-2 for a time of 90 minutes. The geometric area of the electrodes is 10 cm2.

La corriente de salida fua analizada en términos de concentración de HCOO-, siendo la concentración de la misma de 201 g.L-1. Otros parámetros analizados fueron la EF hacia el HCOO-, la velocidad de producción de HCOO- y el consumo energético por kmol de HCOO-, siendo del 71%, 1,66 mmol.m-2.s-1 y de 208 kWh.kmol-1 respectivamente. Todos los experimentos reportados anteriormente fueron hechos por duplicado, presentando una desviación estándar del 3.4%.The outlet stream was analyzed in terms of HCOO- concentration, its concentration being 201 g.L-1. Other parameters analyzed were the EF towards HCOO-, the production rate of HCOO- and the energy consumption per kmol of HCOO-, being 71%, 1.66 mmol.m-2.s-1 and 208 kWh. kmol-1 respectively. All the previously reported experiments were done in duplicate, presenting a standard deviation of 3.4%.

Una corriente gaseosa de CO2 se humidificó con un caudal de CO2 de 200 mLmin-1 y un caudal de agua de 0,5 g.h-1. Dicha corriente fue alimentada al reactor de prensa a temperatura ambiente (20 C). Tanto la temperatura como la corriente humidificada fueron controladas a la entrada del reactor filtro prensa, mediante una sonda de humedad relativa y temperatura.A gaseous stream of CO 2 was humidified with a CO 2 flow of 200 mLmin-1 and a water flow of 0.5 gh-1. Said stream was fed to the press reactor at room temperature (20 C). Both the temperature and the humidified current were controlled at the inlet of the filter press reactor, by means of a relative humidity and temperature probe.

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Tabla 1: resumen con los resultados de los ejemplos 1 y 2. Table 1: summary with the results of examples 1 and 2.

Claims (37)

REIVINDICACIONES 1. Un reactor electroquímico de filtro de prensa que comprende:1. An electrochemical filter press reactor comprising: a. Un compartimento catódico que comprende cátodo (5), donde se lleva a cabo el proceso de reducción del CO2 a HCOO-;to. A cathodic compartment comprising cathode (5), where the process of reducing CO 2 to HCOO- is carried out; b. Un compartimiento anódico que comprende ánodo (10);b. An anode compartment comprising anode (10); c. Una membrana de intercambio iónico catiónica (7);c. A cationic ion exchange membrane (7); d. Un colector de corriente (6);d. A current collector (6); estando el compartimento anódico y el compartimento catódico separados por la membrana de intercambio iónico catiónica (7) de tal manera que ambos compartimentos quedan enfrentados a la membrana de intercambio iónico catiónica (7);the anode compartment and the cathode compartment being separated by the cationic ion exchange membrane (7) in such a way that both compartments face the cationic ion exchange membrane (7); estando dispuesto el colector de corriente (6) entre el cátodo (5) y la membrana de intercambio iónico catiónica (7).the current collector (6) being arranged between the cathode (5) and the cationic ion exchange membrane (7). 2. Reactor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores que comprende por lo menos 2 distribuidores de flujo (9) y (3), estando el distribuidor de flujo (9) situado en el compartimento anódico y distribuidor de flujo (3) en el compartimento catódico.Reactor according to any of the preceding claims comprising at least 2 flow distributors (9) and (3), the flow distributor (9) being located in the anode compartment and flow distributor (3) in the cathode compartment. . 3. Reactor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores que comprende una o más carcasas exteriores protectora o marcos (1) y (12), preferiblemente, el reactor electroquímico de filtro comprende juntas o marcos (2), (4), (8) y (11).Reactor according to any of the preceding claims comprising one or more protective outer casings or frames (1) and (12), preferably, the filter electrochemical reactor comprises gaskets or frames (2), (4), (8) and (eleven). 4. Reactor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la membrana de intercambio iónico (7) está húmeda.Reactor according to any of the preceding claims, wherein the ion exchange membrane (7) is wet. 5. Reactor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde no existe ningún otro elemento interpuesto en el espacio entre la membrana de intercambio iónico catiónica (7) y el colector de corriente (6).Reactor according to any of the preceding claims, wherein there is no other element interposed in the space between the cationic ion exchange membrane (7) and the current collector (6). 6. Reactor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde no existe ningún electrodo de referencia, juntas (2, 4, 8 y 11) o placas interpuestas en el espacio entre la membrana de intercambio iónico catiónica (7) y el colector de corriente (6). Reactor according to any of the preceding claims, where there is no reference electrode, gaskets (2, 4, 8 and 11) or plates interposed in the space between the cationic ion exchange membrane (7) and the current collector ( 6). 7. Reactor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el cátodo (5) del elemento a) es electrodo de difusión de gases (GDE), preferiblemente el cátodo (5) tiene un área geométrica de 10 cm2.7. Reactor according to any of the preceding claims, wherein the cathode (5) of element a) is a gas diffusion electrode (GDE), preferably the cathode (5) has a geometric area of 10 cm2. 8. Reactor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el cátodo (5) comprende 3 capas; preferiblemente el cátodo (5) comprende un soporte carbonoso (5a), una capa microporosa (5b) y una capa catalítica (5c).8. Reactor according to any of the preceding claims, wherein the cathode (5) comprises 3 layers; preferably the cathode (5) comprises a carbonaceous support (5a), a microporous layer (5b) and a catalytic layer (5c). 9. Reactor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la capa microporosa (5b) comprende polvo de carbono, preferiblemente, donde la capa microporosa (5b) comprende polvo de carbono y un agente aglomerante, más preferiblemente, el polvo de carbono son pigmentos negros de polvo de carbono y el agente aglomerante es un compuesto que comprende cadenas de fluoro-polímeros.Reactor according to any of the preceding claims, where the microporous layer (5b) comprises carbon powder, preferably, where the microporous layer (5b) comprises carbon powder and a binding agent, more preferably, the carbon powder are black pigments of carbon powder and the binding agent is a compound comprising fluoropolymer chains. 10. Reactor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la capa microporosa (5b) comprende una carga polvo de carbono de entre 1 hasta 4 mg.cm-2, preferiblemente de entre 1 hasta 3 mg.cm-2, más preferiblemente de 2 mg.cm-2, preferiblemente, el polvo de carbono son pigmentos negros de polvo de carbono10. Reactor according to any of the preceding claims, wherein the microporous layer (5b) comprises a carbon powder charge of between 1 to 4 mg.cm-2, preferably between 1 to 3 mg.cm-2, more preferably of 2 mg.cm-2, preferably carbon powder is carbon powder black pigments 11. Reactor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores donde la capa microporosa (5b) es obtenida mediante la deposición directa de una tinta que comprende; polvo de carbono, un agente aglomerante y un disolvente orgánico.Reactor according to any of the preceding claims, wherein the microporous layer (5b) is obtained by direct deposition of an ink comprising; carbon powder, a binding agent and an organic solvent. 12. Reactor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la capa catalítica (5c) comprende nanopartículas de bismuto, estaño, plomo y/o indio, preferiblemente las nanopartículas están dispuestas en un soporte de carbono.12. Reactor according to any of the preceding claims, wherein the catalytic layer (5c) comprises nanoparticles of bismuth, tin, lead and / or indium, preferably the nanoparticles are arranged on a carbon support. 13. Reactor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la capa catalítica (5c) comprende nanopartículas de bismuto, preferiblemente las nanopartículas están dispuestas en un soporte de carbono.13. Reactor according to any of the preceding claims, wherein the catalytic layer (5c) comprises bismuth nanoparticles, preferably the nanoparticles are arranged on a carbon support. 14. Reactor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, nanopartículas de bismuto dispuestas en un soporte de carbono y un aglutinante. 14. Reactor according to any of the preceding claims, bismuth nanoparticles arranged on a carbon support and a binder. 15. Reactor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la capa catalítica (5c) comprende una carga de nanopartículas de bismuto dispuestas en un soporte de carbono de 0,25 hasta 3 mg.cm-2, preferiblemente de entre 0,5 hasta 2 mg.cm-2, más preferiblemente de entre 0,75 hasta 1,5 mg.cm-2.15. Reactor according to any of the preceding claims, wherein the catalytic layer (5c) comprises a load of bismuth nanoparticles arranged on a carbon support of 0.25 to 3 mg.cm -2 , preferably between 0.5 to 2 mg.cm -2 , more preferably between 0.75 to 1.5 mg.cm -2 . 16. Reactor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde las nanopartículas de bismuto tienen un tamaño de medio partícula, medido por TEM, entre 0,2 hasta 30 nm, más preferiblemente entre 3 hasta 20 nm, más preferiblemente entre 5 hasta 15 nm, incluso más preferiblemente sobre 10 nm.16. Reactor according to any of the preceding claims, wherein the bismuth nanoparticles have a mean particle size, measured by TEM, between 0.2 to 30 nm, more preferably between 3 to 20 nm, more preferably between 5 to 15 nm, even more preferably about 10 nm. 17. Reactor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la alimentación del compartimento anódico comprende una disolución básica, preferiblemente de hidróxido potásico, hidróxido sódico o mezclas. Preferiblemente la disolución básica se encuentra en una concentración comprendida entre 0,1 hasta 3 M, más preferiblemente entre 0,5 hasta 1,5 M, incluso más preferiblemente sobre 1 M.17. Reactor according to any of the preceding claims, wherein the feed to the anode compartment comprises a basic solution, preferably potassium hydroxide, sodium hydroxide or mixtures. Preferably the basic solution is in a concentration between 0.1 to 3 M, more preferably between 0.5 to 1.5 M, even more preferably over 1 M. 18. Reactor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores que comprende un elemento para bloquear el flujo del anolito hacia la membrana, preferiblemente el elemento es una junta.18. Reactor according to any of the preceding claims comprising an element to block the flow of the anolyte towards the membrane, preferably the element is a gasket. 19. Reactor según cualquiera de las reivindicaciones anteriores que comprende otros elementos, tales como distribuidores de flujo, placas y marcos.19. Reactor according to any of the preceding claims comprising other elements, such as flow distributors, plates and frames. 20. Reactor electroquímico según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las condiciones óptimas de densidad de corriente están entre 10 hasta 500 mA.cm-2, preferiblemente entre 45 hasta 100 mA.cm-2.Electrochemical reactor according to any of the preceding claims, characterized in that the optimal current density conditions are between 10 to 500 mA.cm -2 , preferably between 45 to 100 mA.cm -2 . 21. Un aparato electroquímico para convertir CO2 en HCOO- que comprende los siguientes elementos:21. An electrochemical apparatus for converting CO 2 to HCOO - comprising the following elements: a. Un reactor de filtro prensa según a las reivindicaciones 1-20to. A filter press reactor according to claims 1-20 b. Un mezclador de evaporación controlada (CEM)b. A controlled evaporation mixer (CEM) c. Controlador de flujo másico de agua,c. Water mass flow controller, d. Controlador de flujo másico de CO2 d. CO 2 mass flow controller donde el CEM está configurado para alimentar una corriente gaseosa de CO2 directamente al compartimento catódico del filtro de prensa; where the CEM is configured to feed a gaseous stream of CO 2 directly to the cathodic compartment of the filter press; estando el aparato electroquímico configurado para llevar a cabo un proceso de conversión electroquímica de CO2 a HCOO- en continuo y con un solo paso de los reactivos por el reactor.the electrochemical apparatus being configured to carry out an electrochemical conversion process from CO 2 to HCOO- continuously and with a single passage of the reactants through the reactor. 22. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 1-21, donde el filtro de prensa comprende el compartimento catódico y el cátodo (5) según a las reivindicaciones 5­ 14.22. Apparatus according to any of claims 1-21, wherein the filter press comprises the cathode compartment and the cathode (5) according to claims 5 14. 23. Aparato según las reivindicaciones 21-22, donde la corriente gaseosa de CO2 alimentada al compartimento catódico del reactor filtro de prensa está humidificada.23. Apparatus according to claims 21-22, wherein the gaseous stream of CO 2 fed to the cathode compartment of the filter press reactor is humidified. 24. Aparato según la reivindicación anterior, donde la corriente gaseosa humidificada de CO2 esta alimentada por el CEM directamente en el compartimento catódico.24. Apparatus according to the preceding claim, wherein the humidified gaseous stream of CO 2 is fed by the CEM directly into the cathode compartment. 25. Aparato según la reivindicación anterior donde el CEM está además configurado para controlar la temperatura de la corriente gaseosa humidificada de CO2.25. Apparatus according to the preceding claim wherein the CEM is further configured to control the temperature of the humidified gaseous stream of CO 2 . 26. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 24-25, donde el CO2 no está alimentado al reactor de filtro de prensa como una mezcla que comprende CO2 y un electrolito líquido.26. Apparatus according to any of claims 24-25, wherein the CO 2 is not fed to the filter press reactor as a mixture comprising CO 2 and a liquid electrolyte. 27. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 21-26 donde la corriente gaseosa de CO2 humidificada se alimenta en el reactor de filtro de prensa en condiciones controladas de temperatura.27. Apparatus according to any of claims 21-26 wherein the humidified CO 2 gas stream is fed into the filter press reactor under controlled temperature conditions. 28. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 21-27 donde el controlador de flujo másico de agua y controlador de flujo másico de CO2 están configurados para regular el caudal de la alimentación de agua y CO2 respectivamente.28. Apparatus according to any of claims 21-27 wherein the water mass flow controller and CO 2 mass flow controller are configured to regulate the flow rate of the water and CO 2 feed respectively. 29. Aparato según a la reivindicación 21-28 donde el caudal de alimentación de agua varía entre caudales entre 120 hasta 0,1 g.h-1, preferiblemente entre 50 hasta 0,3 g.h-29. Apparatus according to claim 21-28 wherein the water supply flow varies between flow rates between 120 to 0.1 gh -1 , preferably between 50 to 0.3 gh- 1, más preferiblemente de 20 hasta 0,5 g.h-1. 1 , more preferably 20 to 0.5 gh -1 . 30. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 21 a la 29 donde el caudal de CO2 varía entre 40 hasta 2000 mL.min-1, preferiblemente entre 80 hasta 300 mL.min-1 más preferiblemente de 100 hasta 200 mL.min-1.30. Apparatus according to any of claims 21 to 29 where the CO 2 flow rate varies between 40 to 2000 mL.min -1 , preferably between 80 to 300 mL.min -1, more preferably from 100 to 200 mL.min -1 . 31. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 21-30 que comprende una sonda de humedad relativa, situada entre el reactor de filtro de prensa y el CEM la cual está preparada para controlar la humedad relativa de la corriente gaseosas de CO2 humidificada, antes de ser alimentada al reactor de filtro de prensa.31. Apparatus according to any of claims 21-30 comprising a relative humidity probe, located between the filter press reactor and the CEM which is prepared to control the relative humidity of the gaseous stream of humidified CO 2 , before be fed to the filter press reactor. 32. Aparato según a cualquiera de las reivindicaciones 21-31, donde la temperatura de la corriente gaseosa humidificada a la salida de los controladores sea la misma que la temperatura a la entrada del reactor de filtro de prensa, preferiblemente la temperatura es temperatura ambiente, más preferiblemente entre 15-30 °C, más preferiblemente entre 20-25 °C.32. Apparatus according to any of claims 21-31, wherein the temperature of the humidified gaseous stream at the outlet of the controllers is the same as the temperature at the inlet of the filter press reactor, preferably the temperature is room temperature, more preferably between 15-30 ° C, more preferably between 20-25 ° C. 33. Aparato según la reivindicación 32 donde la temperatura se controla por medio de una sonda de temperatura.33. Apparatus according to claim 32 wherein the temperature is controlled by means of a temperature probe. 34. Aparato de la reivindicación 21-33 que comprende un separador de flujo de fases gas-líquido, preferiblemente el separador de flujos de fases está situado a la salida del reactor filtro de prensa.34. Apparatus of claim 21-33 comprising a gas-liquid phase flow separator, preferably the phase flow separator is located at the outlet of the filter press reactor. 35. Uso del reactor según las reivindicaciones 1-20 en la fabricación de un aparato para la conversión de CO2 en productos de valor añadido, preferiblemente para la conversión en HCOO- .35. Use of the reactor according to claims 1-20 in the manufacture of an apparatus for the conversion of CO 2 into value-added products, preferably for the conversion into HCOO-. 36. Uso del aparato según las reivindicaciones 21-34 para la conversión de CO2 en productos de valor añadido, preferiblemente para la conversión en HCOO".36. Use of the apparatus according to claims 21-34 for the conversion of CO 2 into value-added products, preferably for the conversion into HCOO " . 37. Uso del aparato según las reivindicaciones 21-34 para la obtención de HCOO-. 37. Use of the apparatus according to claims 21-34 for obtaining HCOO-.
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