Liviu Mirica y Julia Khusnutdinova, los especialistas de la Universidad de Washington en St. Louis responsables de este importante avance. Imagen: Jay Fram.
Convertir los gases de efecto invernadero en combustibles líquidos podrá ser realidad gracias a una investigación desarrollada por especialistas de la Universidad de Washington en St. Louis. Un punto importante de la innovación, que podría marcar un antes y un después en cuestiones energéticas y medioambientales, es que durante el proceso de conversión no se generan nuevos residuos de carbono.
En la actualidad, el dióxido de carbono y otros gases de efecto invernadero son productos de desecho. Los mismos se liberan en el aire, agudizando la problemática del calentamiento global, o sobre los océanos, provocando su acidificación. También se depositan bajo tierra, con consecuencias aún desconocidas.
Sin embargo, no es imposible crear otro escenario en el cual el dióxido de carbono o el metano puedan transformarse en combustibles líquidos, dejando de ser desechos contaminantes para transformarse en fuentes energéticas. Así lo confirmó un trabajo desarrollado en la Universidad de Washington en St. Louis.
Hasta el momento, el objetivo de convertir dióxido de carbono en combustible había fracasado una y otra vez. Sin embargo, los catalizadores creados por los especialistas norteamericanos podrían cambiarlo todo. Además de su empleo en el ciclo de producción económica, el desarrollo cambiaría por completo la química de los hidrocarburos, reutilizando parte de los excedentes negativos de esta industria.
En la actualidad, el dióxido de carbono y otros gases de efecto invernadero son productos de desecho. Los mismos se liberan en el aire, agudizando la problemática del calentamiento global, o sobre los océanos, provocando su acidificación. También se depositan bajo tierra, con consecuencias aún desconocidas.
Sin embargo, no es imposible crear otro escenario en el cual el dióxido de carbono o el metano puedan transformarse en combustibles líquidos, dejando de ser desechos contaminantes para transformarse en fuentes energéticas. Así lo confirmó un trabajo desarrollado en la Universidad de Washington en St. Louis.
Hasta el momento, el objetivo de convertir dióxido de carbono en combustible había fracasado una y otra vez. Sin embargo, los catalizadores creados por los especialistas norteamericanos podrían cambiarlo todo. Además de su empleo en el ciclo de producción económica, el desarrollo cambiaría por completo la química de los hidrocarburos, reutilizando parte de los excedentes negativos de esta industria.
Reutilización de residuos contaminantes
El trabajo fue recientemente publicado en un artículo de la revista de la American Chemical Society, y también fue difundido a través de una nota de prensa de la Universidad de Washington en St. Louis. Actualmente ya se ha completado el segundo paso en la conversación de metano (CH4), el componente principal del gas natural, en un hidrocarburo de cadena larga, o combustible líquido.
El esfuerzo de los investigadores se centra en este momento en ajustar el proceso para que el metano pueda convertirse directamente en etano. El metano se libera en grandes cantidades cuando se extrae petróleo de un yacimiento hidrocarburífero, desperdiciándose o quemándose en el lugar, liberando al mismo tiempo grandes cantidades de dióxido de carbono a la atmósfera.
Con los nuevos catalizadores, este metano inutilizado podría transformarse en etano, en un primer paso de un proceso de conversión de gases contaminantes en hidrocarburos de cadena larga como el butano y el octano, que se obtendrían en estado líquido a temperaturas y presiones normales, facilitando así su transporte.
El avance se ha concretado especialmente a través del descubrimiento de un nuevo complejo químico de metal, que abriría una nueva área en la química de los hidrocarburos. La tarea pendiente del grupo de ingenieros y científicos es lograr modificar el complejo para que pueda propiciar la conversión directa del metano en etano.
El trabajo fue recientemente publicado en un artículo de la revista de la American Chemical Society, y también fue difundido a través de una nota de prensa de la Universidad de Washington en St. Louis. Actualmente ya se ha completado el segundo paso en la conversación de metano (CH4), el componente principal del gas natural, en un hidrocarburo de cadena larga, o combustible líquido.
El esfuerzo de los investigadores se centra en este momento en ajustar el proceso para que el metano pueda convertirse directamente en etano. El metano se libera en grandes cantidades cuando se extrae petróleo de un yacimiento hidrocarburífero, desperdiciándose o quemándose en el lugar, liberando al mismo tiempo grandes cantidades de dióxido de carbono a la atmósfera.
Con los nuevos catalizadores, este metano inutilizado podría transformarse en etano, en un primer paso de un proceso de conversión de gases contaminantes en hidrocarburos de cadena larga como el butano y el octano, que se obtendrían en estado líquido a temperaturas y presiones normales, facilitando así su transporte.
El avance se ha concretado especialmente a través del descubrimiento de un nuevo complejo químico de metal, que abriría una nueva área en la química de los hidrocarburos. La tarea pendiente del grupo de ingenieros y científicos es lograr modificar el complejo para que pueda propiciar la conversión directa del metano en etano.
Avances químicos
La gran ventaja de este nuevo compuesto químico es que propicia una reacción energética manejable, en contraposición a otros tratamientos de liberación de energía que, por ejemplo, podrían aplicarse para desarrollar bombas o provocar efectos destructivos de diverso tipo.
En otras palabras, el complejo químico diseñado promete abrir una nueva etapa en la historia de la química del carbono, que podría permitir que los gases de efecto invernadero se conviertan en moléculas útiles, con un aporte mínimo de energía y sin generar nuevos residuos nocivos.
El complejo se compone de una molécula orgánica que se une a un átomo de paladio ubicado en posición central, que a su vez es rodeado por cuatro átomos de nitrógeno, en una estructura visualmente similar a una pelota contenida en el centro de un guante de béisbol. La molécula orgánica es clave para la función del complejo de metal, debido a la forma en la que logra estabilizarse.
Los investigadores están probando la capacidad del complejo de metal para llevar a cabo una reacción de reducción, convirtiendo CO2 en metanol (CH3OH). Tanto las reacciones relacionadas con el etano como con el metanol toman gases de efecto invernadero y los transforman en compuestos líquidos o licuados que fácilmente podrían ser reutilizados como combustibles.
La gran ventaja de este nuevo compuesto químico es que propicia una reacción energética manejable, en contraposición a otros tratamientos de liberación de energía que, por ejemplo, podrían aplicarse para desarrollar bombas o provocar efectos destructivos de diverso tipo.
En otras palabras, el complejo químico diseñado promete abrir una nueva etapa en la historia de la química del carbono, que podría permitir que los gases de efecto invernadero se conviertan en moléculas útiles, con un aporte mínimo de energía y sin generar nuevos residuos nocivos.
El complejo se compone de una molécula orgánica que se une a un átomo de paladio ubicado en posición central, que a su vez es rodeado por cuatro átomos de nitrógeno, en una estructura visualmente similar a una pelota contenida en el centro de un guante de béisbol. La molécula orgánica es clave para la función del complejo de metal, debido a la forma en la que logra estabilizarse.
Los investigadores están probando la capacidad del complejo de metal para llevar a cabo una reacción de reducción, convirtiendo CO2 en metanol (CH3OH). Tanto las reacciones relacionadas con el etano como con el metanol toman gases de efecto invernadero y los transforman en compuestos líquidos o licuados que fácilmente podrían ser reutilizados como combustibles.