El metano es el principal componente del gas natural, además se produce de forma natural a través de los procesos biológicos de los seres humanos y animales y, como subproducto del petróleo. Además, es uno de los peores gases invernadero, situación que se agrava porque sus niveles están aumentando en la atmósfera.

Una de las maneras de eliminar el metano es transformarlo en productos químicos con valor y utilidad. El mejor método es la oxidación parcial a temperaturas y presiones bajas, de forma controlada mediante la adsorción del gas por nanopartículas de oro. Un gran reto para la nanotecnología.

Según explica Ducan J. Mowbray, el director de la investigación, “el metano es uno de los peores gases invernaderos. Por ejemplo, un metro cúbico de metano tiene el mismo impacto medioambiental que 30 metros cúbicos de dióxido de carbono”. Conociendo este dato, es comprensible que se esté buscando un proceso para obtener productos útiles pues supondría un impacto medioambiental y económico muy positivo. Ya se habían realizado investigaciones sobre la adhesión del metano en el oro, pero la novedad del estudio publicado en la revista Journal of Physical Chemistry Letters, llevado a cabo por científicos españoles (Universidad del País Vasco), es que explica cómo el metano es adsorbido por las nanopartículas de oro.

Las investigaciones anteriores demostraron de forma experimental que el metano podía ser adsorbido o adherido al oro pero no se comprendía muy bien el mecanismo. Asumieron que esta adsorción era disociativa, es decir, que la molécula de metano se divide en dos moléculas (CH3 y H) cuando se produce la adsorción. Sin embargo, este nuevo estudio ha encontrado que tal reacción requeriría demasiada energía para poder superar la barrera energética necesaría para que se produjese la adsorción.

El metano sólo se deposita en el oro cuando las nanopartículas están cargadas positivamente. Cuando la carga total de las nanopartículas aumenta, la unión entre el metano y el oro es más fuerte. Sin embargo, la adsorción del oxígeno no depende de esta carga del oro lo que permite la adsorción del metano de forma independiente. El siguiente paso se centrará en la demostración experimentalmente de esta teoría.

Referencia: 

Duncan, J. Mowbray, et al. Gold and Methane: A Noble Combination for Delicate Oxidation, Journal of Physical Chemistry Letters, 2013, 4, 17, pp. 3006-3012

Fuente: Physorg