Celda fotoelectroquímica tipo filtro-prensa para la oxidación de agua y reducción de CO2.

Una celda fotoelectroquímica tipo filtro-prensa que comprende:

a) un compartimento catódico (1) que comprende una estructura de soporte de cátodo (150) que comprende un material catódico (4) que actúa como un cátodo; una primera estructura de distribución de fluido y CO2 gaseoso (6) y una segunda estructura de distribución de fluido y CO2 gaseoso (7); una o más juntas catódicas (81, 82, 83 y 84), estando colocadas las juntas catódicas entre la estructura de soporte de cátodo (150) y las estructuras de distribución (6, 7) y como extremos laterales del compartimento catódico; en la que la estructura de soporte de cátodo (150) está dispuesta entre la primera y segunda estructuras de distribución (6; 7);

b) un compartimento anódico (2) que comprende una estructura de soporte de ánodo (250) que comprende un material anódico (5) que actúa como un ánodo; una estructura de distribución de fluido (8) dispuesta de manera que la estructura de distribución de fluido (8) está en una porción del compartimento anódico más cercana a la membrana (3) que la estructura de soporte de ánodo (250); y una o más juntas anódicas (85 y 86), estando colocadas las juntas anódicas entre la estructura de soporte de ánodo (250) y la estructura de distribución (8), y como extremos laterales del compartimento anódico; y

c) una membrana de intercambio de iones (3) dispuesta entre el compartimento catódico (1) y el compartimento anódico (2);

en la que

i) el material catódico (4) es un electrodo poroso conductor con un material electrocatalítico de CO2 inmovilizado;

ii) la primera y segunda estructuras de distribución de fluido y CO2 gaseoso (6, 7) y las juntas catódicas (81, 82, 83 y 84) están dispuestas de manera que, durante el uso, permiten introducir un catolito y CO2 gaseoso por separado en el compartimento catódico (1) a través de diferentes puertos de entrada (11a, 11b) y dejan salir el catolito, productos líquidos y gaseosos y/o CO2 no reaccionado conjuntamente a través de un puerto de salida (12);

iii) la estructura de distribución de fluido (8), la estructura de soporte de ánodo (250) y las juntas anódicas (85 y 86) están dispuestas de manera que, durante el uso, permiten introducir un anolito en el compartimento anódico (2) a través de un puerto de entrada (13), y dejan salir el anolito y los productos de oxidación conjuntamente a través de un puerto de salida (14);

iv) el material anódico (5) es un material anódico fotocatalítico y está localizado en un lado orientado hacia la membrana (3) de una ventana óptica (15) de la estructura de soporte de ánodo (250); y está dispuesto de manera que, durante el uso, es capaz de estar en contacto con el anolito que se introduce en el compartimento anódico a través del puerto de entrada (13) y es capaz de activarse cuando la radiación usada para irradiar el compartimento anódico (2) alcanza la ventana óptica (15) por su lado opuesto que no está orientado hacia la membrana (3); y

v) el material anódico fotocatalítico (5) y el material catódico de difusión de gas (4) tienen una relación de área superficial comprendida de 1:1 a 1:0,1.