El interés de larga data en encontrar formas eficientes de convertir el metano en metanol ha aumentado en los últimos años debido a la abundancia de metano que se encuentra en el gas natural en los Estados Unidos.
Con la esperanza de aprovechar nuevos recursos energéticos, los científicos llevan mucho tiempo persiguiendo el objetivo de convertir directamente el metano en un combustible como el metanol. Hasta ahora, este proceso ha requerido altas temperaturas, que son caras de mantener. Además, el proceso existente para producir metanol a partir de metano es un proceso de varias etapas que no es eficiente ni económicamente viable en aplicaciones a pequeña escala.
Investigadores del Laboratorio Nacional Argonne del Departamento de Energía de EE. UU. (DOE), la Universidad Taft y el Laboratorio Nacional Oak Ridge se han unido para estudiar el potencial de los catalizadores a base de rodio para esta transformación en condiciones más suaves.
Los científicos han desarrollado una nueva forma de convertir metano en metanol utilizando rodio y han probado la eficacia de los catalizadores de rodio en diversas condiciones. Los catalizadores obtenidos usando tecnologías relativamente simples se usaron para convertir mejor el metano en metanol y ácido acético usando oxígeno (O2) y monóxido de carbono (CO) en condiciones de temperatura suave.
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Hasta ahora, la conversión directa de metano en metanol líquido ha sido un problema sin resolver en la catálisis. Pero mediante el uso de varias instalaciones de prueba, incluida la fuente de fotones avanzada de Argonne, los científicos han podido proporcionar nuevos conocimientos sobre la estructura de los catalizadores nobles a escala atómica. Resultó que son complejos de rodio dispersos atómicamente, y no nanopartículas, como se pensaba anteriormente. Con este conocimiento, los científicos pudieron llevar a cabo el proceso de conversión de metano en condiciones menos duras.
Como resultado de su trabajo, el equipo de investigación sugirió que una mayor investigación y pruebas iluminarán el mecanismo y las vías de la reacción que serán determinadas por el nuevo catalizador para la conversión de metano.
Aunque los resultados de la investigación están lejos de las aplicaciones comerciales, pueden inspirar a los científicos a buscar catalizadores formadores de metano nuevos y más eficientes.
Como referencia: el metanol es una materia prima clave (precursor) para la producción de una serie de productos químicos que luego se utilizan en la fabricación de productos como plásticos, madera contrachapada y pinturas. El metanol también se puede utilizar en vehículos como combustible o reformado para producir hidrógeno puro para pilas de combustible.
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Los resultados de la investigación se publicaron en la revista Nature.
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