Continúa la demanda de plásticos y disolventes derivados de productos petroquímicos, que se producen principalmente mediante la refinación de petróleo a pesar de la disminución de las reservas mundiales de petróleo, impulsando la búsqueda de nuevas formas de producir los productos químicos que necesitamos.

El metano es el componente principal del gas natural y una materia prima prometedora para la producción de productos químicos industriales. Sin embargo, convertir el metano en productos comerciales requiere actualmente múltiples etapas de uso intensivo de energía. "Encontrar un método directo más eficiente desde el punto de vista energético sería una ventaja real, "dice Mustafa Çağlayan, un doctorado estudiante que trabaja bajo la supervisión de Jorge Gascón, "pero una conversión de metano en un solo paso en productos valiosos sigue siendo un gran desafío".

El proceso, deshidroaromatización de metano (MDA), requiere un catalizador para acelerar la reacción, y los químicos están buscando la mejor combinación metal-mineral para esta función vital. "Comprender el mecanismo de reacción es fundamental para la mejora de un proceso determinado, "dice Çağlayan.

Sin embargo, La MDA ha resultado difícil de observar en acción. Basándose en su experiencia con la resonancia magnética nuclear (RMN), una técnica para visualizar la estructura de moléculas, El equipo de Gascon estudió lo que sucede en las primeras etapas de la reacción utilizando un catalizador de molibdeno-zeolita.

Los investigadores observaron las primeras moléculas orgánicas formadas por enlaces carbono-carbono en las primeras etapas de la reacción. Entre estos estaba el acetileno, un gas incoloro que se usa ampliamente como combustible y componente químico. "Encontrar los parámetros de RMN correctos para visualizar lo que buscábamos fue un desafío, "dice el coautor Abhishek Dutta Chowdhury, "pero confirmamos la existencia de algunas especies intermedias que se han planteado como hipótesis durante mucho tiempo".

También identificaron dos de las posibles vías de activación para el enlace carbono-hidrógeno que conducen a la formación de hidrocarburos útiles. como el benceno, un bloque de construcción de plástico, lubricantes resinas y caucho.

"Hemos encontrado una manera de tomar instantáneas a nivel molecular de una reacción química que ocurre en condiciones muy duras, ", dice Çağlayan. Estos conocimientos podrían ayudar a permitir una conversión de metano más eficiente, con muchos beneficios potenciales. Por ejemplo, El gas natural es voluminoso y, por tanto, muy caro de transportar. "Sería fantástico si pudiéramos convertir el gas natural en hidrocarburos condensados ​​en el sitio de extracción antes de transportarlo, "agrega Çağlayan.

La conversión de metano en un solo paso todavía presenta obstáculos. "Estamos trabajando para evitar que el catalizador se desactive demasiado rápido, ", dice Gascón." Este estudio es un pequeño paso más hacia un uso más industrial del gas natural ".