Los científicos australianos han allanado el camino para el combustible neutro en carbono con el desarrollo de un nuevo catalizador eficiente que convierte el dióxido de carbono (CO2) del aire en gas natural sintético en un proceso "limpio" que utiliza energía solar.

Realizado por la Universidad de Adelaide en colaboración con CSIRO, la investigación podría hacer viable un proceso que tiene un enorme potencial para reemplazar los combustibles fósiles y continuar utilizando las tecnologías existentes de combustibles a base de carbono sin aumentar el CO2 atmosférico.

El catalizador que los investigadores han desarrollado impulsa eficazmente el proceso de combinación de CO2 con hidrógeno para producir metano (el componente principal del gas natural de combustibles fósiles) y agua. En la actualidad, El gas natural es uno de los principales combustibles utilizados para las actividades industriales.

"Capturar carbono del aire y utilizarlo para procesos industriales es una estrategia para controlar las emisiones de CO2 y reducir la necesidad de combustibles fósiles, "dice Renata Lippi, candidata a doctorado de la Universidad de Adelaida, primer autor de la investigación publicada en línea antes de la impresión en el Revista de Química de Materiales A .

"Pero para que esto sea económicamente viable, necesitamos un proceso energéticamente eficiente que utilice CO2 como fuente de carbono.

“La investigación ha demostrado que el hidrógeno se puede producir de manera eficiente con energía solar. Pero combinar el hidrógeno con CO2 para producir metano es una opción más segura que usar hidrógeno directamente como fuente de energía y permite el uso de la infraestructura de gas natural existente.

"El principal escollo, sin embargo, es el catalizador, un compuesto necesario para impulsar la reacción porque el CO2 suele ser una sustancia química muy inerte o no reactiva ".

El catalizador se sintetizó utilizando cristales porosos denominados armazones organometálicos que permiten un control espacial preciso de los elementos químicos.

"El proceso de descubrimiento de catalizadores implicó la síntesis y selección de más de cien materiales. Con la ayuda de la instalación de prueba rápida de catalizadores de CSIRO pudimos probar todos ellos rápidamente, lo que permitió que el descubrimiento se hiciera en un período de tiempo mucho más corto, "dijo la Dra. Danielle Kennedy, Director de la Plataforma AIM Future Science con CSIRO. "Esperamos seguir colaborando con la Universidad de Adelaide para permitir que la industria australiana aplique energía renovable e hidrógeno a la fabricación de productos químicos".

Con otros catalizadores ha habido problemas relacionados con la conversión deficiente de CO2, producción no deseada de monóxido de carbono, estabilidad del catalizador, bajas tasas de producción de metano y altas temperaturas de reacción.

Este nuevo catalizador produce de manera eficiente metano casi puro a partir de CO2. La producción de monóxido de carbono se ha minimizado y la estabilidad es alta tanto en la reacción continua durante varios días como después del apagado y la exposición al aire. En tono rimbombante, sólo se necesita una pequeña cantidad del catalizador para una alta producción de metano, lo que aumenta la viabilidad económica. El catalizador también opera a temperaturas suaves y bajas presiones, haciendo posible la energía solar térmica.

"Lo que hemos producido es un producto muy activo, altamente selectivo (que produce metano casi puro sin productos secundarios) y catalizador estable que funcionará con energía solar, "dice el profesor Christian Doonan, líder del proyecto, Director del Centro de Nanomateriales Avanzados de la Universidad. "Esto hace que el combustible neutro en carbono a partir de CO2 sea una opción viable".