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Una novedosa investigación internacional liderada por el Instituto de Tecnología Química (ITQ), centro mixto de la Universitat Politècnica de València (UPV) y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) abre la puerta al uso generalizado del gas natural no sólo como mero combustible de calefacción, sino como fuente de productos químicos y nuevos combustibles de automoción.

El trabajo, cuyos resultados han sido publicados por la prestigiosa revista Science, podría resolver las actuales dificultades para hacer rentable económicamente, en muchos casos, la explotación del gas natural como fuente de hidrocarburos.

Nueva arquitectura de reactor catalítico

Jose Manuel Serra, profesor de investigación del CSIC y director del estudio, explica que el equipo ha desarrollado "una nueva arquitectura de reactor catalítico que permite la transformación directa del metano en hidrocarburos líquidos más fácilmente transportables y de mayor valor añadido".

"El metano es el componente mayoritario en el gas natural y en el biogás de fermentaciones naturales, mientras que el producto principal de nuestro proceso es benceno", añade.

Importantes ventajas medioambientales

Además, el trabajo desarrollado por los investigadores del ITQ presenta también importantes ventajas medioambientales. "Se trata de una transformación más limpia, ya que al ser un proceso directo y con alto rendimiento, las emisiones de dióxido de carbono son mínimas", destaca Serra.

Junto a los investigadores del ITQ, han participado en este proyecto la Universidad de Oslo y la empresa multinacional norteamericana CoorsTek de cerámicas avanzadas.

Cambio en las reglas del juego

El benceno es el producto de partida en la industria química para infinidad de productos cotidianos, tales como todo tipo de plásticos, tejidos, adhesivos, pinturas, jabones, combustible de aviación, etc.

En la actualidad, este producto se obtiene del petróleo. Sin embargo, la nueva ruta ideada por los investigadores del ITQ a partir del gas natural podría cambiar las "reglas de juego" en este sector industrial con enorme peso en la economía global.

Hasta el momento, esta reacción se llevaba a cabo de manera selectiva sobre catalizadores (zeolitas), y su industrialización se veía frenada por dos problemas. En primer lugar, el catalizador perdía rápidamente actividad debido a la formación de carbón, que bloqueaba el reactor.

En segundo lugar, el rendimiento de esta reacción está limitado por el equilibrio químico natural y este límite no se puede sobrepasar por los medios convencionales utilizados por los químicos e ingenieros químicos, como variaciones en presión o temperatura.

La separación selectiva de hidrógeno durante la reacción de transformación del metano, clave

"La clave de nuestro proceso", indica el profesor Serra, "es el uso de una membrana que separa selectivamente hidrógeno durante la reacción de transformación del metano, y se lleva a cabo mediante la aplicación digitalizada de corriente eléctrica. De este modo, es posible sobrepasar el equilibrio termodinámico y conseguir rendimientos más elevados y estables en el tiempo. Como consecuencia de ello, como subproducto directo de este reactor se obtiene una gran cantidad de hidrógeno de alta pureza, que es un combustible totalmente limpio con elevada densidad energética".

Convertidores pequeños y modulables

Otros aspectos de especial relevancia para la industria son tanto el pequeño tamaño de los convertidores directos de gas natural como su modularidad, lo que permite adaptar el tamaño de la planta al del yacimiento o fuente de gas natural.

Ello supone una gran ventaja frente a los procesos industriales actuales basados en múltiples etapas consecutivas y que requieren de tamaños de planta gigantescos (e inversiones proporcionales) para su rentabilidad.

• ITQ - Web oficial