El enfoque desarrollado en el MIT podr\u00eda ayudar a frenar el “destello” innecesario de potentes gases de efecto invernadero.<\/p>\n
El profesor de qu\u00edmica del MIT Yogesh Surendranath y tres colegas han encontrado una forma de usar la electricidad, que podr\u00eda provenir de fuentes renovables, para convertir el metano en derivados del metanol.\u00a0Los investigadores desarrollaron un proceso electroqu\u00edmico a baja temperatura que repondr\u00eda continuamente un material catal\u00edtico que puede llevar a cabo r\u00e1pidamente la conversi\u00f3n.<\/p>\n
El gas metano, un vasto recurso natural, a menudo se elimina a trav\u00e9s de la quema, pero una nueva investigaci\u00f3n de los cient\u00edficos del MIT podr\u00eda facilitar la captura de este gas para su uso como combustible o como materia prima qu\u00edmica.<\/p>\n
Muchos pozos de petr\u00f3leo queman metano, el componente m\u00e1s grande de gas natural, en un proceso llamado quema, que actualmente desperdicia 150 mil millones de metros c\u00fabicos de gas cada a\u00f1o y genera una asombrosa cantidad de 400 millones de toneladas de di\u00f3xido de carbono, haciendo que este proceso contribuya significativamente a calentamiento global.\u00a0Dejar escapar el gas sin quemar dar\u00eda un mayor da\u00f1o ambiental, sin embargo, porque el metano es un gas de efecto invernadero a\u00fan m\u00e1s potente que el di\u00f3xido de carbono.<\/p>\n
\u00bfPor qu\u00e9 se desperdicia todo este metano, cuando al mismo tiempo el gas natural se promociona como un combustible “puente” importante a medida que el mundo se aleja de los combustibles f\u00f3siles y es la pieza central de la llamada revoluci\u00f3n del gas de esquisto?\u00a0La respuesta, como dice el refr\u00e1n en el negocio inmobiliario, es simple: ubicaci\u00f3n, ubicaci\u00f3n, ubicaci\u00f3n.<\/p>\n
Los pozos donde se bombea metano se explotan principalmente para su petr\u00f3leo;\u00a0el metano es simplemente un subproducto.\u00a0En lugares donde es conveniente hacerlo, el metano se captura y se usa para generar energ\u00eda el\u00e9ctrica o producir productos qu\u00edmicos.\u00a0Sin embargo, se necesitan equipos especiales para enfriar y presurizar el gas metano, y se necesitan recipientes o tuber\u00edas presurizadas especiales para transportarlo.\u00a0En muchos lugares, como las plataformas petrol\u00edferas en alta mar o los campos petroleros remotos lejos de la infraestructura necesaria, eso no es econ\u00f3micamente viable.<\/p>\n
Pero ahora, el profesor de qu\u00edmica del MIT Yogesh Surendranath y tres colegas han encontrado una forma de utilizar la electricidad, que podr\u00eda provenir de fuentes renovables, para convertir el metano en derivados del metanol, un l\u00edquido que puede transformarse en combustible para autom\u00f3viles o usarse como precursor de una variedad de productos qu\u00edmicos\u00a0Este nuevo m\u00e9todo puede permitir la conversi\u00f3n de metano de menor costo en sitios remotos.\u00a0Los hallazgos, descritos en la revista\u00a0ACS Central Science<\/em>\u00a0, podr\u00edan allanar el camino para hacer uso de un suministro significativo de metano que de otro modo estar\u00eda totalmente desperdiciado.<\/p>\n “Este descubrimiento abre las puertas a un nuevo paradigma de qu\u00edmica de conversi\u00f3n de metano”, dice Jillian Dempsey, profesora asistente de qu\u00edmica en la Universidad de Carolina del Norte, que no particip\u00f3 en este trabajo.<\/p>\n Los procesos industriales existentes para convertir metano en formas qu\u00edmicas intermedias l\u00edquidas requieren temperaturas operativas muy elevadas y equipos grandes, intensivos en capital.\u00a0En cambio, los investigadores han desarrollado un proceso electroqu\u00edmico a baja temperatura que repondr\u00eda continuamente un material catal\u00edtico que puede llevar a cabo r\u00e1pidamente la conversi\u00f3n.\u00a0Esta tecnolog\u00eda podr\u00eda conducir a “un costo relativamente bajo, adem\u00e1s de las operaciones existentes en el pozo”, dice Surendranath, que es el profesor asistente de desarrollo profesional de Paul M. Cook en el Departamento de Qu\u00edmica del MIT.<\/p>\n La electricidad para alimentar tales sistemas podr\u00eda provenir de aerogeneradores o paneles solares cercanos al sitio, dice.\u00a0Este proceso electroqu\u00edmico, dice, podr\u00eda proporcionar una forma de hacer la conversi\u00f3n de metano, un proceso tambi\u00e9n conocido como funcionalizaci\u00f3n, “de forma remota, donde est\u00e1n muchas de las reservas de metano ‘varadas’ ‘.<\/p>\n Seg\u00fan \u00e9l, “el metano est\u00e1 desempe\u00f1ando un papel clave como combustible de transici\u00f3n”. Pero la cantidad de este combustible valioso que ahora se acaba de explotar, dice, “es bastante asombroso”. Esa gran cantidad de gas natural desperdiciado puede incluso ser visto en im\u00e1genes satelitales de la Tierra por la noche, en \u00e1reas como los campos de petr\u00f3leo de Bakken en Dakota del Norte que se iluminan tan brillantemente como las grandes \u00e1reas metropolitanas debido a la quema.\u00a0Seg\u00fan estimaciones del Banco Mundial, la quema mundial de metano desperdicia una cantidad equivalente a aproximadamente un quinto del consumo de gas natural de los Estados Unidos.<\/p>\n Cuando se gasta ese gas en lugar de liberarlo directamente, Surendranath dice: “est\u00e1s reduciendo el da\u00f1o ambiental, pero tambi\u00e9n est\u00e1s desperdiciando la energ\u00eda”. Encontrar una manera de hacer conversi\u00f3n de metano a un costo lo suficientemente bajo como para que sea pr\u00e1ctico para el control remoto Los sitios “han sido un gran desaf\u00edo en qu\u00edmica durante d\u00e9cadas”, dice.\u00a0Lo que hace que la conversi\u00f3n de metano sea tan dura es que los enlaces carbono-hidr\u00f3geno en la mol\u00e9cula de metano se resisten a romperse y, al mismo tiempo, existe el riesgo de exagerar la reacci\u00f3n y terminar con un proceso desbocado que destruye el producto final deseado.<\/p>\n Los catalizadores que podr\u00edan hacer el trabajo se han estudiado durante muchos a\u00f1os, pero suelen exigir los agentes qu\u00edmicos agresivos que limitan la velocidad de la reacci\u00f3n, dice.\u00a0El nuevo avance clave fue la adici\u00f3n de una fuerza motriz el\u00e9ctrica que podr\u00eda ser sintonizada con precisi\u00f3n para generar m\u00e1s potentes catalizadores con muy altas velocidades de reacci\u00f3n.\u00a0“Puesto que estamos utilizando electricidad para impulsar el proceso, esto abre nuevas oportunidades para hacer el proceso m\u00e1s r\u00e1pido, selectivo y port\u00e1til que los m\u00e9todos existentes”, dice Surendranath.\u00a0Y, adem\u00e1s, “podemos acceder a catalizadores que nadie ha observado antes, porque estamos generando de un modo nuevo”.<\/p>\n El resultado de la reacci\u00f3n es un par de productos qu\u00edmicos l\u00edquidos, bisulfato de metilo y \u00e1cido metanosulf\u00f3nico, que se pueden procesar adicionalmente para producir metanol l\u00edquido, un valioso producto qu\u00edmico intermedio para combustibles, pl\u00e1sticos y productos farmac\u00e9uticos.\u00a0Los pasos de procesamiento adicionales necesarios para fabricar metanol siguen siendo un gran desaf\u00edo y deben perfeccionarse antes de que esta tecnolog\u00eda pueda implementarse a escala industrial.\u00a0Los investigadores est\u00e1n refinando activamente su m\u00e9todo para abordar estos obst\u00e1culos tecnol\u00f3gicos.<\/p>\n \u00a0“Este trabajo realmente se destaca porque no solo informa un nuevo sistema para la funcionalizaci\u00f3n catal\u00edtica selectiva de los precursores de metano a metanol, sino que incluye una visi\u00f3n detallada de c\u00f3mo el sistema es capaz de llevar a cabo esta qu\u00edmica selectiva.\u00a0La informaci\u00f3n mecanicista ser\u00e1 fundamental para traducir este emocionante descubrimiento en una tecnolog\u00eda industrial “, dice Dempsey.<\/p>\n El equipo de investigaci\u00f3n incluy\u00f3 al postdoctoral Matthew O’Reilly y las estudiantes de doctorado Rebecca Soyoung Kim y Seokjoon Oh, todos en el Departamento de Qu\u00edmica del MIT.\u00a0El trabajo fue respaldado por la compa\u00f1\u00eda energ\u00e9tica italiana Eni SpA a trav\u00e9s de la Iniciativa MIT Energy.<\/p>\n Fuente:<\/strong> MIT<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" El enfoque desarrollado en el MIT podr\u00eda ayudar a frenar el “destello” innecesario de potentes gases de efecto invernadero.<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":7432,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[372,82],"tags":[],"class_list":["post-7431","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-ecologia","category-energias-alternas"],"yoast_head":"\n