01.08.2019 - Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich)

Un catalizador para el metanol sostenible

Científicos de ETH Zurich y de la empresa de petróleo y gas Total han desarrollado un nuevo catalizador que convierte el CO2 y el hidrógeno en metanol. Esta tecnología, que ofrece un potencial de mercado realista, allana el camino para la producción sostenible de combustibles y productos químicos.

La economía mundial sigue dependiendo de las fuentes de carbono fósil del petróleo, el gas natural y el carbón, no sólo para producir combustible, sino también como materia prima utilizada por la industria química para fabricar plásticos y otros innumerables compuestos químicos. Aunque se han hecho esfuerzos durante algún tiempo para encontrar formas de fabricar combustibles líquidos y productos químicos a partir de recursos alternativos y sostenibles, estos todavía no han avanzado más allá de las aplicaciones especializadas.

Los científicos de ETH Zurich se han unido a la empresa francesa de petróleo y gas Total para desarrollar una nueva tecnología que convierte eficientemente el CO2 y el hidrógeno directamente en metanol. El metanol se considera un producto básico o químico a granel. Es posible convertirlo en combustibles y en una amplia variedad de productos químicos, incluidos los que hoy en día se basan principalmente en recursos fósiles. Además, el metanol en sí mismo tiene el potencial de ser utilizado como propulsor, por ejemplo, en pilas de combustible de metanol.

Nanotecnología

El núcleo del nuevo enfoque es un catalizador químico basado en óxido de indio, que fue desarrollado por Javier Pérez-Ramírez, profesor de Ingeniería de Catálisis de la ETH Zurich, y su equipo. Hace apenas unos años, el equipo demostró con éxito en experimentos que el óxido de indio era capaz de catalizar la reacción química necesaria. Incluso en ese momento, era alentador que al hacerlo se generara prácticamente sólo metanol y casi ningún subproducto aparte del agua. El catalizador también demostró ser muy estable. Sin embargo, el óxido de indio no era suficientemente activo como catalizador; las grandes cantidades necesarias impiden que sea una opción comercialmente viable.

El equipo de científicos ha logrado impulsar significativamente la actividad del catalizador, sin que ello afecte a su selectividad o estabilidad. Lo lograron tratando el óxido de indio con una pequeña cantidad de paladio. "Más específicamente, insertamos algunos átomos de paladio individuales en la estructura de la red cristalina del óxido de indio, que anclan más átomos de paladio a su superficie, generando diminutos cúmulos que son esenciales para el notable desempeño", explica Cecilia Mondelli, profesora del grupo de Pérez-Ramírez. Pérez-Ramírez señala que, con la ayuda de métodos analíticos y teóricos avanzados, la catálisis puede ser considerada ahora como nanotecnología, y de hecho, el proyecto demuestra claramente que así es.

El ciclo cerrado del carbono

"Hoy en día, la derivación de metanol a escala industrial se hace exclusivamente a partir de combustibles fósiles, con una huella de carbono correspondientemente alta", dice Pérez-Ramírez. "Nuestra tecnología usa CO2 para producir metanol." Este CO2 puede ser extraído de la atmósfera o, de forma más sencilla y eficiente, de los gases de escape emitidos por las centrales eléctricas de combustión. Incluso si los combustibles se sintetizan a partir del metanol y posteriormente se queman, el CO2 se recicla y, por lo tanto, se cierra el ciclo del carbono.

La producción de la segunda materia prima, el hidrógeno, requiere electricidad. Sin embargo, los científicos señalan que si esta electricidad proviene de fuentes renovables como la energía eólica, solar o hidroeléctrica, puede utilizarse para producir metanol sostenible y, por lo tanto, productos químicos y combustibles sostenibles.

En comparación con otros métodos que se están aplicando actualmente para producir combustibles verdes, Pérez-Ramírez continúa, esta tecnología tiene la gran ventaja de que está casi lista para el mercado. ETH Zurich y Total han presentado conjuntamente una patente para esta tecnología. Total planea ahora ampliar el enfoque e implementar potencialmente la tecnología en una unidad de demostración en los próximos años.

Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.

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