El nuevo catalizador desarrollado por el Instituto de Tecnología Química (ITQ), el centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universitat Politècnica de València (UPV), está destinado a transformar el hidrógeno en gas natural.
La joven investigadora y científica rodense Carmen Tébar Soler ha participado en el desarrollo de un nuevo catalizador destinado a mejorar la utilización del hidrógeno como vector energético al transformarlo en metano, uno de los componentes del gas natural.
El pasado año, la prestigiosa revista Nature Materials publicó el primer artículo de su tesis doctoral, “Low-oxidation-state Ru sites stabilized in carbon-doped RuO2 with low-temperature CO2 activation to yield methane”, describiendo un catalizador que opera a bajas temperaturas con alta eficiencia y estabilidad, lo que supone un ahorro de energía y una menor formación e subproductos indeseados.
Estos importantes resultados han sido protegidos mediante dos patentes que ya han entrado en la fase de comercialización por una compañía internacional interesada.
En declaraciones a Radio La Roda, Tébar Soler destacaba la importancia de haber participado en este descubrimiento, “logrando así el objetivo de todo científico: la transferencia de conocimiento”.
“Agradezco enormemente la oportunidad y confianza depositada por los directores de este trabajo, Patricia y Avelino. Es una suerte poder trabajar con investigadores como ellos y ver que todo el tiempo dedicado ha sido recompensado”, manifestaba.
El grupo de investigación ha sido liderado por Avelino Corma y Patricia Concepción desde el Instituto de Tecnología Química (ITQ), el centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universitat Politècnica de València (UPV).
El reto de un nuevo catalizador
El hidrógeno molecular, o dihidrógeno (H2) una molécula compuesta por dos átomos de hidrógeno, está emergiendo como una prometedora fuente de energía para el futuro. Se le considera un vector energético versátil y respetuoso con el medio ambiente, ya que su uso no genera emisiones de dióxido de carbono (CO2). Una de las principales alternativas para obtener hidrógeno es a través de la electrolisis del agua utilizando energías renovables, lo que se conoce como hidrógeno verde. Sin embargo, su transporte presenta desafíos significativos debido a su naturaleza extremadamente ligera, por lo que requiere ser comprimido o licuado para su transporte seguro a través de gasoductos dedicados.
Para abordar estos desafíos, el equipo en el que desarrolla su trabajo Carmen Tébar Soler, se ha propuesto convertir el hidrógeno en compuestos químicos más manejables para su transporte a larga distancia, como el metanol, el amoniaco y el metano. Cada uno de estos compuestos tiene sus propias ventajas y desventajas, pero el metano destaca por su capacidad para transformar el 50% de su masa en hidrógeno, en comparación con el 17-18% del metanol y el amoniaco.
Además, el metano se beneficia de una infraestructura de distribución ya establecida gracias a la extensa red de gasoductos de gas natural. Esta infraestructura existente facilita su transporte y distribución a gran escala.
En la búsqueda constante de alternativas más eficientes y sostenibles, se han centrado los esfuerzos en el desarrollo de equipos dedicados a la obtención de gas natural a partir de CO2 e H2. Actualmente, los métodos convencionales emplean catalizadores que requieren operar a temperaturas elevadas, generalmente entre 300 y 450 grados centígrados presentando diversas desventajas, desde la inestabilidad del catalizador hasta un alto consumo energético, pasando por la pérdida de selectividad debido a la formación de monóxido de carbono como subproducto, una reacción favorecida por las altas temperaturas.
En este contexto, el equipo de investigación ha dado un paso adelante al describir un nuevo catalizador sólido sintetizado mediante un método conocido como “síntesis hidrotermal”. Este novedoso enfoque permite la creación de un catalizador que opera a temperaturas muchísimo más bajas, alrededor de 180 grados centígrados, lo que supone un avance significativo en términos de eficiencia y ahorro energético. Además, este catalizador demuestra una alta estabilidad a lo largo del tiempo, lo que garantiza su viabilidad y eficacia en aplicaciones industriales.
Este avance representa un hito importante en la búsqueda de métodos más sostenibles y eficientes para la producción de gas natural a partir de CO2 e H2. Al reducir la temperatura de operación y mejorar la estabilidad del catalizador, se abren nuevas oportunidades para optimizar los procesos de obtención de gas natural, contribuyendo así a la transición hacia una economía más limpia y respetuosa con el medio ambiente.
