D'esquerra a dreta: Agustín Martínez, Selene Hernández, Raquel Zanón i José Manuel Serra en un laboratori de l'ITQ
Investigadores del Instituto de Tecnología Química, centro mixto del Consejo Superior
de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universitat Politècnica de València, en
colaboración con científicos de la Universidad de Oslo y la empresa multinacional
norteamericana CoorsTek, han desarrollado un reactor catalítico que permite la
transformación directa del metano en hidrocarburos líquidos, más fácilmente
transportables y de mayor valor añadido. El trabajo aparece publicado hoy en la revista
Science.
El gas natural es la fuente de hidrocarburos más abundante y, sin embargo, en muchos
casos su explotación no es viable económicamente. José Manuel Serra, profesor de
investigación del CSIC y director del estudio explica que “hemos desarrollado una
nueva arquitectura de reactor catalítico que abre la puerta al uso más generalizado del
gas natural, no sólo como un mero combustible de calefacción sino como fuente de
productos químicos y nuevos combustibles de automoción”.
El proceso desarrollado por los investigadores del Instituto de Tecnología Química
permite obtener benceno a partir del metano, el componente mayoritario en el gas
natural y en el biogás de fermentaciones naturales. Los reactores existentes no
resultaban rentables industrialmente porque el catalizador perdía rápidamente
actividad debido a la formación de carbón, y porque el rendimiento de esta reacción
está limitado por el equilibrio químico natural, que no se puede sobrepasar por los
medios que emplea la ingeniería química convencional como variaciones en presión o
temperatura. “La clave de nuestro reactor es el uso de una membrana que, mediante
la aplicación de corriente eléctrica, separa selectivamente hidrógeno durante la
reacción de transformación del metano. De este modo, es posible sobrepasar el equilibrio termodinámico y conseguir rendimientos más elevados y estables en el
tiempo”, añade el profesor Serra.
El trabajo desarrollado por los investigadores del Instituto de Tecnología Química
presenta también importantes ventajas medioambientales: “Un subproducto directo
de nuestro reactor que obtenemos en grandes cantidades es el hidrógeno de alta
pureza, que es un combustible totalmente limpio con elevada densidad energética.
Además, nuestro proceso ofrece una transformación más limpia ya que, al ser un
proceso directo y con alto rendimiento, las emisiones de dióxido de carbono son
mínimas”, concluye Serra.
Otro aspecto de relevancia industrial de los convertidores directos de gas natural que
han desarrollado los investigadores del Instituto de Tecnología Química es su pequeño
tamaño y su modularidad, que permiten adaptar el tamaño de la planta al del
yacimiento o pozo de gas natural, lo que supone una gran ventaja frente a los procesos
industriales actuales basados en múltiples etapas consecutivas y que requieren de
tamaños de planta gigantescos para su rentabilidad.
Una nueva era para el gas natural
El benceno es el producto de partida en la industria química para infinidad de
productos cotidianos, tales como todo tipo de plásticos, tejidos, adhesivos, pinturas,
jabones, combustible de aviación, etc. Actualmente, este producto se obtiene del
petróleo; la nueva ruta ideada por los investigadores del Instituto de Tecnología
Química a partir del gas natural podría cambiar las ‘reglas de juego’ en este sector
industrial con un grandísimo peso en la economía global.
S. H. Morejudo, R. Zanón, S. Escolástico, I. Yuste-Tirados, H. Malerød-Fjeld, P. K. Vestre, W.
G. Coors, A. Martínez, T. Norby, J. M. Serra y C. Kjølseth. Direct conversion of methane to
aromatics in a catalytic co-ionic membrane reactor. DOI: 10.1126/science.aag0274

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