Convertir el dióxido de carbono en combustible, metanol

Miembros del grupo de investigación Química Teórica de la Universidad de Sevilla han descubierto un nuevo catalizador capaz de transformar el dióxido de carbono (CO₂) en combustible útil, concretamente en metanol.

El trabajo ha sido publicado por la revista Science y, según sus autores, supone un avance no sólo en la lucha contra el efecto invernadero, la contaminación y el calentamiento global por contribuir a eliminar un gas de efecto invernadero, sino que además lo convierte en una fuente de energía.

“La principal dificultad es activar el CO₂ porque es una molécula tremendamente estable, pero este nuevo catalizador es capaz de atrapar este gas en su superficie desestabilizando los enlaces de la molécula y haciéndola más reactiva. Tras este proceso hacemos que el CO₂ reaccione con hidrógeno para formar metanol”, explica el autor principal del estudio, el profesor Jesús Graciani.

Otra de las ventajas que presenta este estudio es que, por un lado, el dióxido de carbono lo toman directamente de la atmósfera, y por otro, el hidrógeno además de estar también en el aire es un subproducto de muchas reacciones industriales.

Un catalizador es una sustancia que al estar presente en una reacción química acelera este proceso de modo que se puede obtener el producto deseado en pocos minutos, mientras que sin presencia de estos catalizadores se tardaría varios meses.  

“Hemos comprobado que nuestro catalizador basado en óxido de cerio y cobre es capaz de producir la síntesis de metanol 1.280 veces más rápido que solo en presencia de cobre, y 87 veces más rápido que con el catalizador habitual que se usa hoy día en el tejido industrial”, afirma el investigador.

Los expertos del grupo andaluz, que dirige el catedrático Javier Fernández, han llevado a cabo este estudio en colaboración con otro equipo coordinado por José A. Rodríguez en el Brookhaven National Laboratory (Nueva York) y el grupo del profesor Jaime Evans en la Facultad de Ciencias de la Universidad Central de Venezuela (Caracas). Una parte de los cálculos se han desarrollado en el Centro Nacional de Supercomputación en Barcelona.

Aunque se ha comprobado ya la eficacia de este catalizador en un sistema modelo, los investigadores siguen trabajando para corroborar este éxito en mayores dimensiones y extrapolarlo posteriormente a escala industrial.  

El profesor Graciani, que ha sido galardonado recientemente con el Premio para Investigadores Jóvenes 2013 por la Real Maestranza de Sevilla, ha centrado su actividad investigadora en el uso y desarrollo de técnicas computacionales orientadas al estudio de las propiedades de la materia mediante métodos químico-cuánticos y estadísticos.

Entre los procesos que ha analizado destaca la reacción de desplazamiento de agua (water-gas-shift), que resulta esencial en la obtención de hidrógeno con la pureza adecuada para su utilización en una pila de combustible.