¿Hacia una economía más basada en el metanol que en el gas natural?

Cuando se quema, el gas natural, el combustible compuesto mayoritariamente de metano y utilizado para calentar hogares, cocinar alimentos y generar electricidad, produce dióxido de carbono, un gas con efecto invernadero.

Según la Administración de Información Energética de Estados Unidos, este país consumió en 2019 una cantidad de gas natural cuya combustión emitió aproximadamente 1,6 gigatoneladas de dióxido de carbono a la atmósfera. Una gigatonelada equivale a mil millones de toneladas. En otros países con un amplio uso de gas natural, las emisiones también son considerables.

Una forma mejor de utilizar el gas natural sería convertirlo en metanol, un combustible líquido que se quema de forma más limpia y puede utilizarse además para elaborar gasolina y plásticos. Pero, con los métodos convencionales, convertir el metano del gas natural en metanol requiere mucho calor y presión y genera una cantidad importante de dióxido de carbono.

Un sector de la comunidad científica cree que el metanol es el "combustible del futuro", que impulsará una "economía del metanol", capaz de reemplazar a la basada en los combustibles fósiles al sustituir a estos en el transporte, el almacenamiento de energía y como material precursor de numerosas sustancias químicas sintéticas y otros productos.

El metanol se utiliza actualmente en la tecnología de células de combustible que alimenta algunos autobuses urbanos y otros vehículos. Su menor potencial de emisiones contaminantes y su mayor densidad energética volumétrica lo convierten en una atractiva alternativa a los combustibles fósiles.

El metanol, en forma líquida, puede ser un combustible más limpio que el metano y capaz de generar a su alrededor una economía, como lo ha hecho el metano, principal componente del gas natural. (Imagen: Aditya Prajapati y Meenesh Singh / UIC)

Con los métodos tradicionales, se necesitan grandes cantidades de calor y presión para romper los enlaces químicos de los hidrocarburos del gas metano, el primer paso para producir metanol. Pero el equipo de Meenesh Singh y Aditya Prajapati, ambos de la Universidad de Illinois en Chicago (UIC) en Estados Unidos, ha identificado un material catalizador que ayuda a reducir la energía necesaria para romper estos enlaces de modo que la reacción pueda tener lugar a temperatura ambiente en vez de a los más de 200 grados centígrados que se requiere por la vía tradicional.

El nuevo catalizador está compuesto de titanio y cobre. El catalizador, junto con una pequeña cantidad de electricidad, facilita la ruptura de los enlaces de hidrocarburos del metano y la formación de metanol. El proceso utiliza mucha menos energía que los métodos tradicionales y, al no requerir maquinaria que produzca alta presión y un gran calor, puede ponerse en marcha de forma rápida y su funcionamiento es mucho más barato.

Tal como destaca Singh, el nuevo proceso ni siquiera requiere una nave industrial. Puede implantarse en un espacio tan pequeño como una furgoneta y esta desplazarse hasta donde se requiera obtener metanol a partir del gas natural.

Singh y sus colegas exponen los detalles técnicos de su innovación en la revista académica Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), con el título “Fundamental insight into electrochemical oxidation of methane towards methanol on transition metal oxides”. (Fuente: NCYT de Amazings)