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Científicos desarrollan un catalizador que utiliza la luz solar para transformar metano en metanol, lo que podría ser un gran paso para la transición a energías limpias y renovables.
Un grupo de científicos brasileños logró convertir metano en metanol utilizando luz solar y metales de transición dispersos, como el cobre, en un proceso llamado foto-oxidación. El trabajo fue publicado en la revista científica Chemical Communications y, de acuerdo con el artículo, fue el mejor rendimiento encontrado hasta ahora para la conversión de metano en metanol, es decir, gas a líquido, en condiciones ambientales de temperatura y presión de -25ºC y 1 bar, respectivamente.
El Metanol Puede Ser Utilizado Para La Producción De Biodiésel
El resultado del trabajo de los científicos con el apoyo de la luz solar es un paso esencial para el aprovechamiento del gas natural, lo que podría hacer viable esta fuente de energía para la generación de combustibles en el futuro, siendo una gran alternativa al diésel y a la gasolina.
A pesar de ser considerado fósil, la conversión del gas natural en metanol genera menos dióxido de carbono (CO₂) en comparación con otros tipos de combustibles líquidos de esta categoría.
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En el mercado brasileño, el metanol juega un papel crucial para la generación de biodiésel y para la industria química, siendo utilizado como insumo para sintetizar varios productos químicos. Además, la captura de metano de la atmósfera tiene un papel importante para reducir los efectos del cambio climático, dado que este gas tiene 25 veces más potencial para contribuir al calentamiento global que el CO₂, por ejemplo.
De acuerdo con el doctorando del Departamento de Química de la Universidad Federal de São Carlos (UFSCar), Marcos da Silva, hay en el ámbito científico un gran debate sobre la cantidad de reservas de metano existentes en todo el mundo.
La estimación es que tengan el doble del potencial energético en comparación con los demás combustibles fósiles del mundo. En la transición hacia energías limpias, será posible contar con el metanol en algún momento.
Nuevas Investigaciones Con Uso De La Luz Solar Y Metanol Pueden Surgir Tras El Éxito De Los Brasileños
El estudio de los científicos contó con el apoyo de la FAPESP a través de dos proyectos y también del Consejo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico (CNPq) y de la Coordinación de Perfeccionamiento de Personal de Nivel Superior (Capes).
Para el profesor de la UFSCar, Ivo Freitas Teixeira, orientador de Silva, una de las innovaciones de la investigación sobre metanol fue el fotocatalizador, que puede oxidar en una única etapa el metano en metanol. En la industria química, esta transformación ocurre mediante la producción de hidrógeno y CO₂ realizada en al menos dos etapas y con condiciones de temperatura y presión muy grandes.
Lograr hacer esta hazaña en condiciones más simples, gastando menos energía y obteniendo metanol a través de luz solar es un gran avance. De acuerdo con el profesor, el resultado abre camino para que nuevas investigaciones busquen utilizar la energía solar como el promotor de este proceso, mitigar aún más el impacto ambiental.
Paso A Paso Cómo Se Transformó El Metano En Metanol
En el laboratorio, los científicos brasileños sintetizaron nitretos de carbono cristalino (PHI) con metales de transición no abundantes o nobles, principalmente cobre, generando fotocatalizadores activos de luz solar.
Estos fotocatalizadores fueron empleados en reacciones de oxidación de metano utilizando peróxido de hidrógeno como iniciador. El catalizador de los científicos generó enormes cantidades de productos líquidos oxigenados, principalmente metanol, en un período de cuatro horas.
Según Teixeira, se descubrió cuál sería el mejor catalizador y otras condiciones esenciales para la generación química, como el uso de mucha agua y solo un poco de peróxido de hidrógeno, que es un agente oxidante. Ahora, los próximos avances serán para entender un poco más los sitios activos de cobre en el material.
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