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Los científicos de KU Leuven (Bélgica) y la Universidad de Stanford (Estados Unidos) han desentrañado el mecanismo detrás del proceso de conversión directa de gas natural a metanol a temperatura ambiente. Los investigadores aseguran que este descubrimiento tendrá consecuencias importantes para el uso futuro del metanol en diversas aplicaciones diarias.
El metanol es una de las veinte sustancias más utilizadas en la industria química. Se utiliza para producir anticongelantes, combustibles y solventes, y también en tipos comunes de plástico. La sustancia está hecha de gas natural (metano). La conversión a gran escala de metano en metanol implica actualmente varias etapas bajo alta presión y a alta temperatura, lo que lo convierte en un proceso que requiere mucha energía.
Se sabe que en los noventa los científicos desarrollaron un método más directo para producir metanol - un proceso que incluso produce energía extra. Sin embargo, no entendieron el proceso. Era una especie de "caja negra" en la que insertaban metano, con una gran posibilidad de que el metanol saliera al otro extremo.
Veinte años después, el investigador postdoctoral Pieter Vanelderen, del Centro de Química de Superficies y Catálisis de KU Leuven, ha desentrañado el mecanismo detrás del proceso, en colaboración con químicos de la Universidad de Stanford.
La reacción química implica adicionar una sustancia específica conocida como un catalizador. Muchos catalizadores consisten en zeolitas - minerales con una estructura porosa - que contienen un átomo específico. Para la conversión directa de metano en metanol, este catalizador es una zeolita con hierro añadido. El profesor Bert Sels dice: "Encontramos que el hierro necesita unirse a la zeolita en una orientación plana y unida" (ver imagen).
"Hemos proporcionado la primera definición exacta de lo que el átomo de hierro parece que necesita para convertir metano en metanol a temperatura ambiente. Además, podemos describir por qué este método de conversión tiene tanto éxito", explicó Pieter Vanelderen. Este descubrimiento puede revolucionar la producción de metanol y, por extensión, todos sus derivados que utilizamos en nuestra vida cotidiana.
Ahora que los científicos saben exactamente cómo es el catalizador, pueden comenzar a imitarlo y optimizarlo en el laboratorio. Esto abre muchas posibilidades para el futuro. Por un lado, la producción del metanol necesario para producir plástico se hará mucho más barato. El catalizador es también útil para la conversión de óxidos de nitrógeno. Se podría utilizar, por ejemplo, para limpiar los gases de escape de los coches.
Fuente: KU Lueven.
