Un investigador navarro transforma CO₂ en metano, sustituto del gas natural, con luz solar

Pamplona, 27 ene (EFE).- El investigador del Instituto INAMAT2 de la Universidad Pública de Navarra (UPNA) Mikel Imizcoz ha transformado dióxido de carbono (CO₂) en metano (CH₄) renovable utilizando luz solar como fuente de energía.

Su trabajo, resultado de la tesis doctoral defendida en la institución académica, representa un avance en la investigación de tecnologías CCUS (siglas en inglés de captura, almacenamiento y utilización de carbono), claves para reducir las emisiones en sectores donde la descarbonización es especialmente compleja, como la industria cementera, la aviación o el transporte marítimo y por carretera.

La conversión eficiente y sostenible del CO₂ con luz solar analizada en esta tesis abre una vía para la producción de combustibles limpios, como el metano que puede utilizarse como alternativa al gas natural, según informa la universidad.

“En un futuro que avanza hacia la disminución del empleo de combustibles fósiles, es necesario buscar fuentes de carbono alternativas", señala Mikel Imizcoz, cuya tesis doctoral ha sido dirigida por tres investigadores del Instituto INAMAT2: Luis Gandía Pascual, Alberto Navajas León e Ismael Pellejero Alcázar.

"En este sentido, mi tesis busca sacar provecho del CO₂ como materia prima y fuente de carbono para la síntesis de combustibles como el metano. Este metano se puede utilizar como un sustituto neutro en emisiones del gas natural, ya que este combustible fósil contiene entre el 83 y el 97 % de metano, según el yacimiento", cuenta.

De este modo, "el metano renovable podría ser empleado como combustible en las centrales térmicas, generando emisiones neutras de carbono: el CO₂ que se genera en la combustión es el mismo que fue previamente capturado y empleado como materia prima para la síntesis del combustible. El metano renovable también podría llegar a constituir un elemento clave en el transporte por carretera por su potencial aplicabilidad en motores diésel”.

Para transformar el CO₂ en CH₄, el químico navarro ha estudiado en su tesis la reacción de Sabatier, proceso, planteado por primera vez en 1902, en el que el dióxido de carbono se combina con hidrógeno (H₂) para producir metano y agua.

Este metano solo puede calificarse como combustible limpio si el CO₂ se obtiene de la captura de una fuente emisora y el hidrógeno procede de la electrolisis del agua con energía renovable. Esta última consiste en aplicar una corriente eléctrica a un dispositivo electroquímico para descomponer el agua en sus dos elementos: hidrógeno y oxígeno, que se obtienen de forma separada.

Si la electricidad aplicada es de origen renovable, como la solar, eólica o hidroeléctrica, el hidrógeno obtenido se denomina hidrógeno verde y el metano formado en la reacción de Sabatier a partir de CO₂ capturado será considerado un combustible limpio con las mismas propiedades químicas y aplicaciones que el gas natural.

Para que la reacción de Sabatier tenga lugar, además del dióxido de carbono y el hidrógeno, es necesario el empleo de un catalizador heterogéneo que facilite la interacción entre las moléculas de gas y acelere la reacción química. Asimismo, para iniciar y mantener la reacción, es necesario aportar energía al sistema.

“Una de las principales novedades de esta investigación, planteada desde el inicio, ha consistido en que la fuente de energía necesaria para iniciar y mantener la reacción debía de ser, al menos parcialmente, la luz del sol”, indica Mikel Imizcoz. EFE