O metanol líquido é amplamente utilizado como matéria-prima para outros produtos químicos e também tem um potencial considerável como fonte alternativa de combustível. Contudo, a conversão do metano - o principal componente do gás natural abundante - em metanol é atualmente obtida por um processo indireto que requer alto calor e pressão.

Agora, os pesquisadores descobriram uma nova abordagem que permite a conversão direta de metano em metanol utilizando oxigênio molecular em condições de reação muito mais suaves.

Uma equipe colaborativa liderada por Graham J. Hutchings no Cardiff Catalysis Institute, e Christopher J. Kiely na Lehigh University, usaram nanopartículas de ouro-paládio coloidal (Au-Pd) para oxidar metano diretamente a metanol com alta seletividade em solução aquosa a baixas temperaturas. Suas descobertas foram publicadas em um artigo em Ciência hoje:"Coloides de Au-Pd aquosos catalisam a oxidação seletiva de CH4 a CH3OH com O2 sob condições moderadas."

"Nosso trabalho mostrou que, se um suprimento estável de radicais de metila puder ser estabelecido, por exemplo, incorporando uma quantidade muito pequena de peróxido de hidrogênio na mistura de reação, então a oxidação seletiva de metano em metanol usando oxigênio molecular é inteiramente viável, "disse Kiely, Harold B. Chambers Professor Sênior de Ciência de Materiais e Engenharia Química em Lehigh.

Esta última descoberta foi guiada pela longa colaboração de Kiely e Hutchings no desenvolvimento de nanopartículas de Au-Pd como catalisadores eficazes para muitas outras reações.

De acordo com Kiely, os pesquisadores ficaram surpresos ao descobrir que, para esta reação em particular prosseguir, eles precisavam que as nanopartículas de Au-Pd existissem como coloides flutuantes em uma solução de peróxido de hidrogênio muito fraca na qual injetaram metano pressurizado e gás oxigênio.

"Normalmente, quando usamos nanopartículas de Au-Pd como catalisadores, elas quase sempre estão dispersas em suportes de óxido de alta área de superfície, como titânia, "disse Kiely." Neste caso, no entanto, a presença do suporte de cerâmica revelou-se altamente prejudicial. "

Na indústria química, o metano é atualmente convertido indiretamente em metanol por meio da produção de gás de síntese (CO + H2) em altas temperaturas e pressões, que é um processo caro e que consome muita energia. Os processos candidatos mais promissores descobertos até agora para a conversão direta de metano em metanol tendem a ser complexos, ineficiente, e freqüentemente requerem temperaturas muito altas e ambientes de reação agressivos.

"A nova abordagem simplificada que demonstramos nos traz um passo mais perto de tornar a conversão direta de metano em metanol uma proposta praticamente viável, "disse Kiely.