Investigadores canadienses inventan nuevo proceso para transformar el dióxido de carbono y el metano en monóxido de carbono y metanol verde cuando se exponen a la luz solar

Un equipo de investigadores de la Universidad McGill ha aprovechado el poder de la luz solar para transformar dos de los gases de efecto invernadero más dañinos en productos químicos valiosos. Este descubrimiento podría contribuir a combatir el cambio climático y proporcionar una vía más sostenible para la producción de ciertos productos industriales.

• Investigadores de McGill: Usan luz solar para convertir gases de efecto invernadero en productos útiles.
• Gases transformados: Metano y dióxido de carbono.
• Productos generados: Metanol verde y monóxido de carbono.
• Proceso inspirado en la naturaleza: Similar a la fotosíntesis, pero usando un catalizador de oro, paladio y nitruro de galio.
• Funciona a temperatura ambiente: Sin necesidad de calor extremo ni productos químicos agresivos.
• Impacto positivo: Reduce gases contaminantes, avanza hacia emisiones netas cero.
• Apoyos financieros: Diversas instituciones canadienses y tecnológicas.
• Meta: Contribuir a un futuro más sostenible en la producción química y energética.

Usando la luz solar para transformar gases de efecto invernadero en productos valiosos

Transformación impulsada por la luz solar

Imaginemos un mundo donde las emisiones de un automóvil o una fábrica pudieran ser transformadas, con la ayuda de la luz solar, en combustible limpio para vehículos, materiales esenciales para la fabricación de plásticos y energía almacenada en baterías. Esto es precisamente lo que permite el nuevo proceso químico desarrollado por el equipo de investigación. Según Hui Su, coautor principal y becario postdoctoral en el Departamento de Química de la Universidad McGill, este proceso es capaz de transformar metano y dióxido de carbono en metanol verde y monóxido de carbono en una sola reacción.

Ambos productos son altamente valorados en los sectores químico y energético, lo que convierte esta innovación en una oportunidad significativa para avanzar hacia soluciones más sostenibles.

Inspiración en la naturaleza para una solución sostenible

El estudio, publicado en Nature Communications, describe un mecanismo innovador que se basa en los principios de la naturaleza, similar a la fotosíntesis. En el proceso desarrollado, una combinación única de oro, paladio y nitruro de galio actúa como catalizador. Cuando este catalizador es expuesto a la luz solar, desencadena una reacción en la que un átomo de oxígeno del dióxido de carbono se une a una molécula de metano, produciendo metanol verde. Como subproducto, se genera monóxido de carbono.

El metanol verde es un alcohol utilizado ampliamente como combustible y como base para la producción de productos químicos industriales. Este proceso no solo es beneficioso porque recicla dos de los gases de efecto invernadero más peligrosos, sino también porque se lleva a cabo a temperatura ambiente y sin necesidad de calor extremo ni productos químicos agresivos, lo que lo hace más eficiente y menos contaminante que otros métodos.

Impacto hacia la neutralidad de carbono

Según el profesor Chao-Jun Li, autor principal del estudio y Profesor Distinguido James McGill en el Departamento de Química, esta innovación representa un avance prometedor hacia el objetivo de Canadá de lograr emisiones netas cero para 2050. Transformar un desafío ambiental, como son las emisiones de gases de efecto invernadero, en una oportunidad para crear productos útiles es un paso clave hacia un futuro más sostenible.

El trabajo fue financiado por el Consejo de Investigación de Ciencias Naturales e Ingeniería de Canadá, el programa de Cátedras de Investigación de Canadá, el Fondo de Investigación de Quebec en Naturaleza y Tecnologías, la Fundación Canadiense para la Innovación, el fondo MSSI de la Universidad McGill, Axelys y Catalum Technologies.

Este nuevo enfoque, que convierte la luz solar en una herramienta para transformar las emisiones de gases contaminantes, es un ejemplo claro de cómo la ciencia y la tecnología pueden ofrecer soluciones innovadoras para combatir el cambio climático y avanzar hacia una mayor sostenibilidad en los sectores energéticos e industriales.

Vía www.mcgill.ca

Ventajas y desventajas de este nuevo proceso.

Ventajas:

• Reducción de gases de efecto invernadero: Convierte metano y dióxido de carbono en productos útiles, reduciendo su impacto en el cambio climático.
• Uso de luz solar: Energía renovable y abundante, lo que reduce la dependencia de fuentes de energía fósiles.
• Proceso a temperatura ambiente: No requiere altas temperaturas ni productos químicos agresivos, lo que lo hace más eficiente y sostenible.
• Producción de metanol verde: Combustible limpio y materia prima valiosa para la industria química.
• Generación de monóxido de carbono: Utilizable en diversas aplicaciones industriales, agregando valor.
• Contribución a la neutralidad de carbono: Avanza hacia el objetivo de emisiones netas cero para 2050.
• Innovación sostenible: Proceso más ecológico que las técnicas tradicionales de conversión de gases.

Desventajas:

• Dependencia del sol: La eficiencia del proceso depende de la disponibilidad de luz solar, lo que puede limitar su aplicación en algunas regiones o condiciones climáticas.
• Costo de los materiales catalizadores: El uso de metales preciosos como el oro y el paladio podría incrementar los costos de implementación a gran escala.
• Escalabilidad: Aún en etapa experimental, puede requerir tiempo y ajustes para su uso masivo en la industria.
• Generación de monóxido de carbono: Aunque útil, es un gas tóxico, lo que puede plantear riesgos de manejo y almacenamiento.
• Competencia con otras tecnologías: Existen otras tecnologías emergentes que también buscan soluciones sostenibles para el tratamiento de gases de efecto invernadero.