En un mundo en el que se buscan constantes avances y formas de energía menos contaminantes y caducas, se ha dado un paso más en un tema que lleva siendo años un quebradero de cabeza en el ámbito de la química: transformar metano en metanol. El metano es un enemigo silencioso que se escapa sin control desde vertederos, granjas porcinas, plantas de tratamiento de residuos y pozos de petróleo abandonados. Ahora, cada vertedero o granja con emisiones de metano puede convertirse en fábrica de combustible.
Y es que la Universidad Northwestern en Chicago acaba de publicar en el Journal of the American Chemical Society un reactor del tamaño de un cubo de agua que permite transportar el metano y convertirlo en algo útil.
¿Cómo lo hace? Lo consigue utilizando plasma frío (descargas eléctricas similares a pequeños rayos) dentro de un tubo de vidrio poroso para transformar el metano en metanol líquido con una selectividad del 96,8%, sin necesidad de las brutales presiones de 200-300 atmósferas ni las temperaturas superiores a 800 °C que exige la industria química actual.
El metanol resultante se puede quemar directamente en motores de camiones, barcos mercantes o generadores eléctricos, y también sirve como materia prima para fabricar gasolina sintética, plásticos, pinturas y adhesivos.
Un rayo en un vaso de agua
A pesar de ser un gran avance, es engañosamente sencillo: un tubo de vidrio poroso recubierto con un catalizador de óxido de cobre (CuO) , sumergido en agua. A través de ese tubo se hace circular metano (el gas que se quiere transformar) y argón (un gas noble que ayuda al proceso). Luego se aplican pulsos eléctricos de alto voltaje, es decir como pequeños rayos en una tormenta.
Una vez hemos creado esa pequeña tormenta eléctrica en un tubo, las descargas hacen que el gas se transforme en plasma frío. El plasma suena a ciencia ficción, pero es simplemente un gas tan alterado por la electricidad que sus moléculas se rompen. Y lo de «frío» significa que, aunque los electrones están a tope, el conjunto no quema ni calienta la habitación. Podrías tocar el tubo sin quemarte. Las piezas rotas del metano y el agua se recombinan gracias al catalizador y forman metanol líquido.
96,8% de selectividad: qué significa
La industria química de toda la vida necesita hornazos a más de 800 grados y presiones de 200 a 300 atmósferas (como estar bajo el agua a 2.000-3.000 metros de profundidad) para convertir metano en metanol. Son procesos que requieren mucha inversión y mucha energía.
Ahora, este invento de la Northwestern, hace lo mismo pero en un solo paso, sin apenas presión y a temperatura ambiente. Los números son impresionantes:
- Selectividad del 96,8% : de cada 100 moléculas de metano que se transforman, casi 97 se convierten en metanol útil. Solo 3 se pierden en otros productos.
- Sin CO₂ en condiciones óptimas: la reacción no genera dióxido de carbono, el otro gas de efecto invernadero.
- Producción: 51,8 milimoles de metanol por cada gramo de catalizador y hora. Es una medida técnica, pero lo importante es que funciona a un ritmo muy prometedor.
- Consumo eléctrico: 46,7 kilovatios-hora por cada kilogramo de metanol. Eso es más o menos lo que consume un horno eléctrico funcionando dos horas seguidas para producir un litro larguito de metanol.
De cada vertedero, una pequeña fábrica de combustible
Hoy, el metano que se escapa de los vertederos o de las granjas no se aprovecha porque transportarlo no sale a cuenta. Es un gas, ocupa mucho volumen, y para moverlo en camiones tendrías que comprimirlo o licuarlo, lo que cuesta dinero.
El nuevo reactor es pequeño y modular. Te lo imaginas como un cubo de unos 30 centímetros por lado (algo más grande que una caja de zapatos, pero menos que una lavadora). Como funciona a presión normal y temperatura ambiente, se puede instalar justo al lado del vertedero o junto a la balsa de purines de una granja.
Ese metanol se puede usar directamente para mover barcos mercantes, camiones adaptados, generadores eléctricos o, incluso, fabricar gasolina sintética, plásticos o pinturas.
Del laboratorio a la realidad
Los propios científicos piden calma. Esto funciona de maravilla en el laboratorio con metano puro. Pero el metano real de un vertedero viene con impurezas (humedad, sulfuros, etc.). Falta demostrar que el reactor aguanta meses funcionando sin estropearse, es decir, hay que pasar el invento del laboratorio a la vida real.
Pero el principio ya está publicado y verificado. Por primera vez, un aparato pequeño, sin hornos ni presiones de bombero, logra convertir el peor gas de efecto invernadero en un combustible líquido con una eficiencia química asombrosa. No es magia. Es química con pequeños rayos dentro de un tubo mojado. Y puede ser una de las ideas más prácticas que hemos visto en años para luchar contra el cambio climático sin necesidad de grandes infraestructuras.
