Investigadores e ingenieros de la Universidad de Washington, la Universidad de Brown y la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill han dado un paso importante en la posibilidad de convertir el gas metano en un líquido, una aplicación que tendría grandes beneficios para la producción de combustibles más ecológicos y que podría servir como materia prima para distintos productos químicos.
El metano es el componente principal del gas natural, y su gran abundancia en el planeta lo transforma en un combustible atractivo que puede emplearse con distintos fines, incluso como materia prima para productos químicos, ya que es más eficiente que el petróleo y produce menos contaminación. De esta manera, podría ser utilizado como sustituto práctico de los combustibles derivados del petróleo hasta que las energías renovables se encuentren disponibles para todo el mundo y amplíen sus aplicaciones.
Sin embargo, el metano cuenta hasta hoy con una importante desventaja: es difícil y costoso de transportar, porque sigue siendo un gas a temperaturas y presiones típicas sobre la superficie de la Tierra. En consecuencia, resulta vital para su mayor difusión la posibilidad de alterar su estructura gaseosa y transformarlo en un líquido.
Los responsables del equipo de investigación conformado por especialistas norteamericanos se han acercado en gran medida a la elaboración de una forma de convertir el metano en metanol u otros líquidos que pueden ser fácilmente transportados, sobretodo teniendo en cuenta los sitios remotos e inhóspitos donde se encuentra a menudo el metano.
Las ventajas de este avance
El importante hallazgo fue publicado en la edición del 23 de octubre de la revista Science, además de ser difundido mediante una nota de prensa de la Universidad de Washington. El especialista a cargo del equipo de ingenieros e investigadores que logró este avance es Wesley Bernskoetter, de la Universidad de Brown. Sin embargo, contó con la colaboración de un equipo de expertos de la Universidad de Washington y la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill.
Vale destacar que la conversión de metano en productos químicos útiles, incluidos los líquidos que pueden transportarse fácilmente, requiere en la actualidad altas temperaturas y una gran cantidad de energía. Los catalizadores para trabajar el metano y aplicarlo al desarrollo de diferentes productos químicos a temperaturas más bajas que se han descubierto hasta el momento han demostrado ser demasiado lentos, ineficientes o caros para aplicaciones industriales.
El trabajo de este grupo de especialistas apunta a estimular nuevos avances en el desarrollo de catalizadores para transformar el metano en metanol u otros líquidos. De esta forma, la creación de un proceso para poder convertir el gas en un líquido químico a temperaturas razonables es bastante probable en un futuro cercano, más aún luego de los avances conseguidos en esta investigación.
De acuerdo a Bernskoetter y sus colegas, la idea es convertir el metano en un líquido que pueda conservar la mayor parte de los enlaces carbono-hidrógeno, de modo que pueda mantener toda la energía que confiere esa conformación química al metano convencional. Es así que resulta imprescindible la conservación de las interacciones químicas que caracterizan al metano.
Más precisiones
Aunque no se trata de un trabajo fácil, los investigadores e ingenieros creen haber hallado la clave para lograr ese cambio en las condiciones físicas del metano, pero sin alterar las características químicas que permiten su uso como combustible o materia prima para productos químicos.
Asimismo, el siguiente paso sería utilizar los conocimientos adquiridos en este descubrimiento para diseñar otros complejos químicos y crear las condiciones que permitirían sustituir catalíticamente un átomo de hidrógeno en el metano por otros átomos, creando así productos químicos líquidos como el metanol, entre otros.
Esta investigación fue financiada por la National Science Foundation, y contó además con la colaboración económica del Center for Enabling New Technologies Through Catalysis de la Universidad de Washington, conformado por 13 universidades y centros de investigación de los Estados Unidos y Canadá, incluyendo la UNC. Los National Institutes of Health aportaron el resto del dinero.
El Center for Enabling New Technologies Through Catalysis es dirigido por Karen Goldberg, profesor de química de la UW y uno de los participantes en la investigación. Este instituto conduce sus esfuerzos a encontrar formas eficientes, económicas y respetuosas del medio ambiente para producir productos químicos y combustibles.