Investigadores de la Escuela de Ingeniería Samueli de UCLA, Rice University y UC Santa Barbara han desarrollado una forma más fácil y ecológica de crear gas de síntesis.

Un estudio que detalla su trabajo se publica hoy en Energía de la naturaleza .

El gas de síntesis (el término es la abreviatura de "gas de síntesis") es una mezcla de monóxido de carbono e hidrógeno. Se usa para hacer amoniaco, metanol, otros productos químicos industriales y combustibles. El proceso más común para crear gas de síntesis es la gasificación del carbón, que utiliza vapor y oxígeno (del aire) a altas temperaturas, un proceso que produce grandes cantidades de dióxido de carbono.

Una forma más ecológica de crear gas de síntesis, llamado reformado en seco de metano, implica hacer reaccionar dos potentes gases de efecto invernadero:el metano (por ejemplo, del gas natural) y dióxido de carbono. Pero ese proceso no se utiliza mucho a escala industrial, en parte porque requiere temperaturas de al menos 1, 300 grados Fahrenheit (700 grados Celsius) para iniciar la reacción química.

En la última década, Los investigadores han intentado mejorar el proceso para crear gas de síntesis utilizando varias aleaciones metálicas que podrían catalizar la reacción química requerida a temperaturas más bajas. Pero las pruebas fueron ineficaces o dieron como resultado que los catalizadores metálicos estuvieran cubiertos de coque, un residuo de principalmente carbono que se acumula durante el proceso.

En la nueva investigación, Los ingenieros encontraron un catalizador más adecuado:el cobre con algunos átomos del rutenio, un metal precioso, expuestos a la luz visible. Con la forma de una pequeña protuberancia de unos 5 nanómetros de diámetro (un nanómetro es una mil millonésima parte de un metro) y sobre un soporte de óxido metálico, el nuevo catalizador permite una reacción química que produce selectivamente gas de síntesis a partir de los dos gases de efecto invernadero utilizando luz visible para impulsar la reacción, sin requerir ningún aporte adicional de energía térmica.

Además, en principio, el proceso solo requiere luz solar concentrada, que también previene la acumulación de coque que plagó los métodos anteriores.

"El gas de síntesis se utiliza de forma ubicua en la industria química para crear muchos productos químicos y materiales que permiten nuestra vida diaria, "dijo Emily Carter, un profesor distinguido de UCLA de ingeniería química y biomolecular, y un autor correspondiente del artículo. "Lo emocionante de este nuevo proceso es que ofrece la oportunidad de reaccionar con los gases de efecto invernadero capturados, reduciendo las emisiones de carbono a la atmósfera, mientras se crea esta materia prima química crítica utilizando un catalizador económico y energía renovable en forma de luz solar en lugar de utilizar combustibles fósiles. "