Los científicos han luchado durante mucho tiempo con la generación y el almacenamiento de hidrógeno, del tipo que algún día podría proporcionar la columna vertebral para las celdas de combustible de energía renovable que hacen que nuestros automóviles se muevan, calentar nuestras casas y ayudar a producir alimentos, de una manera que tampoco acelere el cambio climático ni dañe el medio ambiente.

En una investigación publicada a principios de este año en Revista de la Sociedad Química Estadounidense , Los químicos del Instituto de Investigación de Hidrocarburos Loker de la USC describieron un método de carbono neutral para hacer precisamente eso, con un poco de ayuda del alcohol más simple conocido por el hombre:el metanol.

El autor principal G. K. Surya Prakash, Olah, ganador del Premio Nobel de Química en 1994, en su último trabajo importante y su equipo en el Dornsife College of Letters de la USC, Arts and Sciences ideó una forma de producir y almacenar hidrógeno a partir de metanol, sin producción concurrente de monóxido de carbono o dióxido de carbono, atrapándolo en derivados orgánicos del amoníaco llamados aminas.

El conocido proceso de reformado con vapor que se utiliza normalmente para extraer hidrógeno del metanol, llamado reformador de metanol, tradicionalmente produce monóxido de carbono y dióxido de carbono como parte de este proceso de extracción. El dióxido de carbono es un gas de efecto invernadero que causa el calentamiento global y la acidificación de los océanos.

La investigación demuestra solo una forma más en que el carbono se ha liberado del ciclo de creación y almacenamiento de combustibles a través del metanol. apoyando la visión de larga data de Olah y Prakash de una "economía del metanol" completamente renovable.

Reducir la dependencia de los combustibles fósiles emisores de carbono

"La economía del metanol" es un concepto que el equipo de Olah-Prakash comenzó a refinar a mediados de la década de 1990. justo después de que Olah se convirtió en el primer premio Nobel de la USC por sus contribuciones a los carbocationes, el nombre que el propio Olah acuñó para los iones que tienen un átomo de carbono cargado positivamente.

Según Olah y Prakash, el objetivo de una economía basada en el metanol sería desarrollar fuentes de energía renovables, liderado por metanol, que podría mitigar el problema del cambio climático causado por las emisiones de carbono, así como la dependencia energética de Estados Unidos de otros países, particularmente aceite.

La necesidad de compensar el consumo de petróleo crudo solo ha crecido en las décadas intermedias desde que Olah y Prakash comenzaron su investigación. En ese tiempo, el consumo mundial de petróleo fue de alrededor de 70 millones de barriles; se espera que ese número sea de unos 100 millones el próximo año.

Países como China ya han comenzado la transición del petróleo. A principios de siglo, el uso de metanol allí era insignificante, pero ahora representa más de 500, 000 barriles cada día, aunque gran parte se basa en el carbón, que puede crear su propia escorrentía de carbono problemática.

La investigación de Prakash, Olah y su equipo se han centrado en encontrar una forma de extraer el combustible de hidrógeno del metanol de formas que no solo sean neutras en carbono, pero incluso puede ser carbono positivo.

Las raíces de un futuro libre de carbono

Metanol, a veces llamado "alcohol de madera, "es el alcohol más simple que se puede producir, requiriendo solo agua, dióxido de carbono y energía.

Mientras que el metanol almacena la mitad de la energía de la gasolina tradicional a base de petróleo, la luz que arde la mitad de brillante también arde más limpiamente, sin hollín, partículas u otros residuos. Según la Agencia de Protección Ambiental, la combustión de metanol también generalmente produce gases de efecto invernadero menos nocivos en forma de óxidos de nitrógeno.

El metanol se biodegrada rápidamente. Tradicionalmente se ha producido a partir de gas natural y puede ser corrosivo para las tuberías y carcasas de automóviles más antiguos. aunque mucho menos para las nuevas generaciones de automóviles. El metanol es un combustible más eficiente para reemplazar la gasolina o el diesel, pero proporciona menos millas por galón debido a su menor densidad de energía.

El metanol también ha sido apreciado durante mucho tiempo por los conductores de autos de carrera por su mayor octanaje en pistas más cortas y porque produce un humo más claro. Previniendo pileups. También, a diferencia de la gasolina típica a base de petróleo, el agua es eficaz para combatir incendios a base de metanol, aunque esos fuegos de combustión limpia a menudo parecen invisibles a la luz del día. Sin embargo, También se pueden agregar fácilmente aditivos al metanol para aumentar la visibilidad.

El metanol también se emplea ya en la producción de productos químicos crudos de todos los productos químicos y productos derivados del petróleo.

En testimonio de su elegancia, simplicidad y ubicuidad, el metanol se encuentra naturalmente en pequeñas cantidades en la atmósfera de la Tierra, e incluso hay enormes nubes flotando en las regiones del espacio donde se forman estrellas. Olah, Prakash y sus colegas publicaron una investigación el año pasado que examina las diferencias entre la formación de metanol tanto terrestre como extraterrestre.

Prakash, que trabajó con Olah durante más de 40 años, dijo:"Olah era un químico gigante y un gran visionario que tenía un enfoque profético para resolver problemas difíciles. Tenía una memoria extraordinaria y era bastante intuitivo. Era muy leído, sabía historia y filosofía y apreciaba la música y las artes. Fue un lector voraz. Se le puede describir como un hombre del Renacimiento ".