Introducir un rayo dentro de una botella ha dejado de ser solo una metáfora. Al menos, según explica un equipo de científicos de la Universidad de Northwestern, Estados Unidos, en un artículo publicado en la revista Journal of the American Chemical Society. Gracias a este hito científico, han conseguido fabricar un combustible limpio con múltiples aplicaciones.
La investigación describe un sistema capaz de generar pequeños impulsos eléctricos que imitan el comportamiento de los rayos, pero en condiciones controladas. Este avance permite convertir el gas natural directamente en metanol en una sola etapa, evitando los complejos procesos industriales actuales, que requieren temperaturas superiores a 800 grados y presiones extremas.
El método tradicional para producir metanol implica romper primero las moléculas de metano mediante calor y vapor, para después recombinarlas bajo alta presión. Este enfoque, aunque eficaz, supone un elevado consumo energético y genera grandes cantidades de dióxido de carbono, lo que ha impulsado la búsqueda de alternativas más sostenibles.
Un reactor que imita el comportamiento de los rayos
El equipo liderado por el químico Dayne Swearer ha desarrollado un reactor basado en tubos de vidrio porosos recubiertos con un catalizador de óxido de cobre. En su interior, el metano circula mientras se aplican pulsos eléctricos de alto voltaje que lo transforman en plasma, un estado altamente energético similar al de los relámpagos.
"Estamos utilizando pulsos de electricidad de alto voltaje. Si el potencial eléctrico es lo suficientemente alto, se forman rayos dentro de nuestro reactor como ocurre en una tormenta de verano", explicó Swearer. Este fenómeno permite romper los enlaces del metano sin necesidad de calentar todo el sistema.
Una vez generados los fragmentos reactivos, estos se recombinan rápidamente para formar metanol, que se disuelve de inmediato en el agua que rodea el reactor. Este paso resulta clave, ya que detiene la reacción en el momento preciso y evita que el producto final se degrade en dióxido de carbono.
Más eficiencia y menos emisiones
Para mejorar el rendimiento del proceso, los investigadores incorporaron argón, un gas noble que normalmente es inerte. Sin embargo, al ser ionizado en el plasma, se vuelve reactivo y contribuye a aumentar la densidad de electrones, reduciendo subproductos no deseados y elevando la eficiencia del sistema.
Los resultados muestran una selectividad del 96,8% hacia el metanol en los productos líquidos, además de generar otros compuestos valiosos como hidrógeno y etileno. "También obtuvimos etileno, precursor del plástico, e hidrógeno, un combustible sin carbono", señaló Swearer, subrayando el potencial industrial del proceso.
Este avance podría facilitar el desarrollo de sistemas más pequeños y descentralizados capaces de transformar emisiones de metano directamente en combustible líquido transportable. Según los investigadores, la tecnología permitiría aprovechar fugas de gas en pozos o instalaciones remotas, reduciendo su impacto climático y generando productos de mayor valor.
