Investigadores de la UNED exploran cómo convertir directamente metano y CO₂ en productos químicos de valor
La investigación, publicada en Chemical Engineering Journal Advances , analiza mediante modelización termodinámica la obtención directa de ácido acético, acetona, etanol y dimetil éter a partir de metano (CH₄) y dióxido de carbono (CO₂). El objetivo es profundizar en una alternativa a los procesos que requieren transformar primero estos gases en gas de síntesis , una etapa intermedia que supone un importante consumo de energía y costes adicionales.
«La principal ventaja por encima de cualquier otra es que el metano y el dióxido de carbono empezarían a ser considerados recursos o materias primas valiosas, y dejarían de ser tratados como residuos que se emiten descontroladamente a la atmósfera en perjuicio de nuestro planeta «, explica Francisco Ivars-Barceló, investigador de la UNED y coautor del estudio.
Los investigadores han utilizado el software de simulación Aspen Plus para determinar cómo influyen la temperatura, la presión y la presencia de otras moléculas, como oxígeno y agua, en las distintas reacciones. Los resultados muestran importantes limitaciones termodinámicas, pero permiten también identificar qué condiciones y rutas pueden favorecer la formación de los productos buscados y cuáles compiten con ella .
El estudio aporta además una pieza para interpretar resultados experimentales obtenidos anteriormente por el mismo grupo de la UNED, que ya había conseguido la transformación directa de metano y CO₂ y la obtención, entre otros productos, de acetona y dimetil éter en condiciones de temperatura y presión particularmente bajas . «Los resultados del estudio termodinámico teórico actual reafirman los resultados experimentales que ya habíamos obtenido y nos ayudan a entender caminos y mecanismos de reacción viables hacia la formación de algunos de estos productos «, señala Ivars-Barceló.
El equipo trabaja ahora en catalizadores más avanzados y en la búsqueda de condiciones de reacción óptimas para aumentar tanto el rendimiento de la transformación del metano y el CO₂ como la selectividad hacia los productos de mayor valor.
El trabajo está firmado por Elena Montejano-Nares, Ángel Maroto-Valiente, Esther Asedegbega-Nieto y Francisco Ivars-Barceló, del Departamento de Química Inorgánica y Química Técnica de la Facultad de Ciencias de la UNED. Montejano-Nares, primera autora del artículo, está a punto de defender su tesis doctoral en la UNED, dirigida por Asedegbega-Nieto e Ivars-Barceló.
Pie de foto: Elena Montejano, sentada frente al ordenador, junto a Francisco Ivars (izda.) y Esther Asedegbega (abajo dcha.) y otros miembros del equipo
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