Un mejor catalizador de gas a metanol

Un catalizador mejorado podría reducir los costes de producción del metanol a partir del metano. Un nuevo catalizador para convertir el metano, el componente principal del gas, en combustible líquido—metanol—acaba de ser desarrollado por un equipo de investigadores en Alemania. El catalizador podría hacer que la conversión directa de metano a metanol fuera más económica de lo que resulta con los catalizadores actuales, aunque probablemente no acabe siendo el santo grial de la química de hidrocarburos—un catalizador que permita que el gas natural reemplace a los combustibles de petróleo a gran escala. En nuevo catalizador está basado en uno de los pocos catalizadores que convierten el metano directamente en metanol, a bajas temperaturas, sin producir mucho dióxido de carbono u otros productos no deseados. Ese primer catalizador, desarrollado por Roy Periana, en la actualidad profesor de química en el Instituto de Investigación Scripps (EE.UU.), resultó ser demasiado caro como para ser comercializado. El nuevo catalizador, descrito en la versión online de la revista Angewandte Chemie, ha “solucionado uno de los principales problemas del catalizador de Periana,” afirma Ferdi Schüth, director del Instituto Max Plack de Investigación de Carbón, y que dirigió el estudio. El catalizador de Periana es un líquido que se disuelve en ácido sulfúrico, lo que lo hace muy difícil de reciclar, un problema serio puesto que el catalizador necesita platino, un material muy caro. El nuevo catalizador es sólido, afirma Schüth, por lo que es mucho más fácil de reciclar gracias a que se puede extraer del ácido sulfúrico con el simple uso de unos filtros. Schüth afirma que el descubrimiento del catalizador sólido fue “por casualidad”. Sus colegas habían desarrollado un polímero con una estructura molecular que él reconoció como similar a la del catalizador de Periana. Fue capaz de incorporar el platino a esa estructura y demostró que el catalizador sólido resultante tenía un rendimiento igual de bueno que el de la versión líquida. Los combustibles basados en metano podrían ser significantemente más limpios que los de petróleo. Es más, las provisiones de gas natural son enormes, y en la actualidad se está accediendo a nuevas fuentes gracias a las nuevas técnicas de taladrado, con lo que potencialmente podríamos tener a nuestra disposición una enorme cantidad en forma de hidratos de metano en el fondo del océano. Sin embargo, y puesto que se trata de un gas, el metano es más caro de transportar y menos cómodo para su uso en vehículos que los combustibles líquidos, y por ahora los métodos químicos para convertirlo en líquido han resultado muy costosos. Aunque el nuevo catalizador soluciona uno de los problemas del catalizador de Periana, “esto no supone ni mucho menos el mayor problema,” afirma Jay Labinger, miembro asociado de química en Caltech. De hecho, Periana afirma que el desarrollo de una versión sólida de su catalizador no será suficiente como para empezar a comercializarlo. Él está trabajando en unos nuevos catalizadores que utilizan mecanismos similares pero con materiales más baratos y efectivos. Los dos problemas principales son típicos de los catalizadores experimentales—no funcionan lo suficientemente rápido, lo que incrementa el tamaño y el coste del equipo necesario, y no producen concentraciones lo suficientemente altas del producto deseado, lo que hace que separar el producto de los otros componentes químicos sea caro. Labinger estima que las cuotas del nuevo catalizador alemán deben incrementarse bastante, y Periana señala que las concentraciones deben aumentar de tres a cinco veces. Sin embargo, Periana sugiere que el catalizador alemán quizá ofrezca una nueva dirección dentro de las investigaciones, especialmente si los mecanismos involucrados en la producción de metanol son distintos de su catalizador líquido. De hecho, Schüth afirma que uno de los componentes principales del catalizador de Periana, el cloro, no está necesariamente en la nueva forma, lo que sugiere que podría funcionar de forma distinta. Mientras tanto, también están desarrollando unos catalizadores que utilizan distintos materiales. Uno resulta muy prometedor, afirma, puesto que produce metanol a cuotas dos veces más altas que el catalizador líquido de Periana.

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