Ciencia

El salvavidas de la crisis energética como solución del «santo grial» encontrado para convertir los combustibles fósiles en verdes en segundos

Un equipo internacional de investigadores, dirigido por científicos de la Universidad de Manchester, ha desarrollado un método rápido y económico para convertir metano, o gas natural, en metanol líquido a temperatura y presión ambiente. El metano es uno de los gases de efecto invernadero más potentes de la atmósfera, siendo unas 80 veces más potente que el dióxido de carbono durante un período de 20 años.

Según la ONU, el metano también es “el principal contribuyente a la formación de ozono troposférico, un contaminante atmosférico peligroso y gas de efecto invernadero, cuya exposición causa un millón de muertes prematuras cada año”.

Para evitar que este gas se escape a la atmósfera debido a los procesos industriales, a menudo se quema el exceso de etano.

Sin embargo, este proceso crea CO2, que también contribuye al aumento de las temperaturas globales, razón por la cual las industrias han buscado durante mucho tiempo una forma eficiente de convertir el metano en metanol, que es un biocombustible alternativo.

El metanol se usa en particular para los motores de combustión interna de los autos de carreras, junto con una variedad de productos industriales y de consumo, como fibras y telas sintéticas; adhesivos, pinturas, productos farmacéuticos y agroquímicos.

Sin embargo, el proceso de convertir metano en metanol hasta ahora ha sido costoso y consume mucha energía, requiriendo altas temperaturas y presiones.

En el nuevo estudio, los investigadores crearon una nueva técnica que utiliza un marco orgánico de metal (MOF) como catalizador, lo que acelera significativamente el proceso.

Sihai Yang, profesor de química en Manchester y autor correspondiente, dijo: «Para simplificar en gran medida el proceso, cuando el gas metano se expone al material MOF funcional que contiene sitios de mono-hierro-hidroxilo, las moléculas de oxígeno activadas y la energía de la luz promueven la activación del enlace CH en el metano para formar metanol.

«El proceso es 100 por ciento selectivo, lo que significa que no hay subproductos indeseables, comparable con la metano monooxigenasa, que es la enzima natural para este proceso».

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Los experimentos demostraron que el catalizador sólido se puede aislar, lavar, secar y reutilizar durante al menos 10 ciclos, o aproximadamente 200 horas de tiempo de reacción, sin pérdida de rendimiento.

Los investigadores creen que al eliminar la necesidad de altas temperaturas o presiones, y al utilizar la energía de la luz solar para impulsar el proceso de fotooxidación, el nuevo método de conversión podría reducir sustancialmente los costos operativos y de equipo.

La mayor velocidad del proceso y su capacidad para convertir metano en metanol sin subproductos indeseables facilitará el desarrollo de un procesamiento en línea que minimice los costos.

Martin Schröder, vicepresidente y decano de la facultad de ciencia e ingeniería de Manchester y autor correspondiente, dijo: «Este proceso se ha denominado el ‘santo grial de la catálisis’.

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