La tecnología permite reciclar CO 2 y producir metanol a partir de él. Crédito:ETH Zurich / Matthias Frei
Los científicos de ETH Zurich y la compañía de petróleo y gas Total han desarrollado un nuevo catalizador que convierte el CO 2 e hidrógeno en metanol. Ofreciendo un potencial de mercado realista, la tecnología allana el camino para la producción sostenible de combustibles y productos químicos.
La economía mundial todavía depende de las fuentes de carbono fósil del petróleo, gas natural y carbón, no solo para producir combustible, pero también como materia prima utilizada por la industria química para fabricar plásticos e innumerables otros compuestos químicos. Aunque se han hecho esfuerzos durante algún tiempo para encontrar formas de fabricar combustibles líquidos y productos químicos a partir de alternativas, recursos sostenibles, estos aún no han progresado más allá de las aplicaciones de nicho.
Los científicos de ETH Zurich ahora se han asociado con la compañía francesa de petróleo y gas Total para desarrollar una nueva tecnología que convierte de manera eficiente el CO 2 e hidrógeno directamente en metanol. El metanol se considera un producto básico o una sustancia química a granel. Es posible convertirlo en combustibles y una amplia variedad de productos químicos, incluidos los que hoy se basan principalmente en recursos fósiles. Es más, el metanol en sí tiene el potencial de ser utilizado como propulsor, en pilas de combustible de metanol, por ejemplo.
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 en ETH Zurich, y su equipo. Hace solo 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 fue alentador que al hacerlo se generara prácticamente solo metanol y casi ningún subproducto que no fuera agua. El catalizador también demostró ser muy estable. Sin embargo, el óxido de indio no fue suficientemente activo como catalizador; las grandes cantidades necesarias impiden que sea una opción comercialmente viable.
El equipo de científicos ahora ha logrado impulsar significativamente la actividad del catalizador, sin afectar 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 pequeños clústeres que son esenciales para el notable rendimiento, "explica Cecilia Mondelli, profesor del grupo de Pérez-Ramírez. Pérez-Ramírez señala que, con la ayuda de métodos analíticos y teóricos avanzados, la catálisis ahora puede considerarse nanotecnología, y de hecho, el proyecto muestra claramente que este es el caso.
El ciclo cerrado del carbono
"Hoy en día, La obtención de metanol a escala industrial se realiza exclusivamente a partir de combustibles fósiles. con una huella de carbono correspondientemente alta, "Dice Pérez-Ramírez." Nuestra tecnología utiliza CO 2 para producir metanol ". Este CO 2 pueden extraerse de la atmósfera o, de forma más sencilla y eficaz, de los gases de escape de las centrales eléctricas de combustión. Incluso si los combustibles se sintetizan a partir del metanol y posteriormente se queman, El co 2 se recicla y así se cierra el ciclo del carbono.
Produciendo la segunda materia prima, hidrógeno, requiere electricidad. Sin embargo, los científicos señalan que si esta electricidad proviene de fuentes renovables como el viento, energía solar o hidroeléctrica, se puede utilizar para producir metanol sostenible y, por 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 la tecnología. Total ahora planea ampliar el enfoque y potencialmente implementar la tecnología en una unidad de demostración durante los próximos años.
