Hallan una nueva síntesis para catalizar la combustión de metano

Miembros del departamento de Ciencia de los Materiales e Ingeniería Metalúrgica y Química Inorgánica de la Universidad de Cádiz han participado, junto a investigadores de las Universidades de Pensilvania (Filadelfia-EE.UU.) y de Trieste (Italia), en un estudio que ha permitido obtener materiales, formados a partir de un núcleo de paladio y una capa porosa de óxido de cerio, capaces de catalizar la combustión de metano de manera eficiente y limpia. Este descubrimiento permite incrementar la eficiencia en la producción de energía a partir de metano y, de manera simultánea reducir las emisiones de este gas de efecto invernadero.

Este grupo de científicos internacionales ha centrado su trabajo en el diseño de una síntesis de subunidades formadas por partículas de paladio encapsulado por una docena de partículas de óxido de cerio que actúa a modo de 'jaula' para la partícula de paladio. Estas unidades son cien millones de veces menor que un metro y la alta porosidad de la 'jaula' permite que el metano y el oxígeno puedan acceder a la superficie de la partícula de paladio, la cual es la fase activa del catalizador. Esta configuración aumenta la estabilidad del catalizador a alta temperatura y la actividad del mismo.

Para entender mejor la importancia de este hallazgo, es importante indicar que el petróleo se está agotando de manera irremediable, mientras que el gas natural (principalmente formado por metano) está emergiendo como una solución a medio plazo debido a la existencia de relativamente abundantes reservas. Así, "utilizar la energía contenida en los enlaces químicos del metano es, por lo tanto, una necesidad", como defienden desde la UCA. El metano puede considerarse como el "más limpio" entre los hidrocarburos, ya que su estructura simple (un átomo de carbono unido a cuatro átomos de hidrógeno) permite reducir al mínimo las emisiones de CO2 por gramo de combustible. Su estructura, aunque en apariencia simple, dota al metano de una gran estabilidad química, siendo sus enlaces muy difíciles de romper, condición necesaria para poder utilizar la energía contenida en la molécula.