Un equipo de investigación, afiliado a UNIST, ha ideado una innovadora ruta de fabricación de hidrocarburos, utilizando un dispositivo de molienda de bolas disponible comercialmente. El nuevo método tiene potencial comercial, ya que utiliza carbón natural derivado de la madera para producir metano (CH₄ ), el principal hidrocarburo componente del gas natural.

Publicado en la edición de marzo de 2022 de Angewandte Chemie International Edition , este avance ha sido liderado por el profesor Jong-Beom Baek en la Escuela de Ingeniería Química y Energética de la UNIST.

"Usando la colisión mecánica creada por la técnica de molienda de bolas, podemos descomponer fácilmente el carbón vegetal para producir metano", dijo el profesor Baek. "Esperamos que este método pueda incluso permitir la producción de metano a partir del carbón, un combustible fósil similar al carbón".

En este estudio, el equipo de investigación demostró un método mecanoquímico que da como resultado una velocidad de reacción más rápida y una nueva ruta de síntesis. La velocidad de reacción mejoró drásticamente hasta en 4 órdenes de magnitud en comparación con el método térmico tradicional. Simultáneamente, la reacción exhibió una selectividad muy alta (99.8% CH₄ , frente al 80 % en condiciones térmicas) con un catalizador de cobalto, anotó el equipo de investigación.

Además, su estudio demostró que este aumento extremo en la velocidad de reacción se origina en la activación continua de especies de carbono reactivas a través de la mecanoquímica. La alta selectividad está íntimamente relacionada con la activación a bajas temperaturas, a las que es difícil formar hidrocarburos superiores. Según el equipo de investigación, se espera que este trabajo avance en los estudios de hidrogasificación de carbono y otras reacciones sólido-gas.

"Nuestro trabajo introduce un nuevo método para la hidrogasificación de carbono, con altas tasas a bajas temperaturas. Los hidrocarburos sintetizados son neutros en carbono", señaló el equipo de investigación. "Todo el ciclo, desde la producción de biomasa hasta la hidrogasificación de carbono (CHG) mecanoquímica y finalmente la utilización de metano, es un proceso de emisión neta de dióxido de carbono cero y podría ser parcialmente negativo neto".

Según el equipo de investigación, esta es una perspectiva importante para reemplazar las limitadas reservas de gas natural con carbono positivo y prevenir el calentamiento global. "Nuestros hallazgos se pueden usar como un método no oxidativo para regenerar catalizadores envenenados con coque, lo cual se requiere con frecuencia en la producción industrial a gran escala", señaló el profesor Baek. "Este método no solo evita la agregación al quemar el carbón debido a la naturaleza altamente exotérmica de la reacción, sino que también reduce el tamaño del catalizador al mismo tiempo". + Explora más

Nuevo método convierte dióxido de carbono en metano a bajas temperaturas