Cientistas da USC descobriram um novo, caminho mais eficiente para converter metano - um gás potente que contribui para a mudança climática - diretamente em produtos químicos básicos para a fabricação de plásticos, agroquímicos e farmacêuticos.

Em pesquisa publicada em 4 de dezembro na Jornal da American Chemical Society , químicos do USC Loker Hydrocarbon Research Institute dizem que encontraram uma maneira de ajudar a utilizar este gás de efeito estufa abundante e perigoso, que geralmente é queimado ou queimado para produzir energia.

Entre os gases de efeito estufa comuns, o dióxido de carbono é frequentemente citado como o maior culpado pela retenção de calor na terra, contribuindo para a mudança climática. Contudo, não é o mais potente.

Essa distinção pertence ao metano. De acordo com o Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas, o metano retém o calor e aquece o planeta 86 vezes mais do que o dióxido de carbono em um horizonte de 20 anos.

Mais combustível, menos emissões, uso reduzido de energia

Autor principal Patrice T. D. Batamack, o autor sênior G. K. Surya Prakash e Thomas Mathew do USC Loker Hydrocarbon Research Institute usaram um catalisador chamado H-SAPO-34, derivado de uma classe de cristais nanoporosos chamados zeólitas.

Este método simples de conversão de metano diretamente em etileno e propileno, ou olefinas, substituiria o que é tradicionalmente difícil, caro, e processos ineficientes que adicionam gases de efeito estufa à atmosfera. A maior parte do etileno e propeno é produzida a partir do craqueamento de óleo de petróleo e xisto líquido, que consome enormes quantidades de energia.

Quando o primeiro vencedor do Prêmio Nobel da USC, George Olah, converteu metano em olefinas em 1985, o processo exigiu três etapas. Desde então, pesquisadores o reduziram a duas etapas, mas a equipe Loker é a primeira a realizar a conversão com um único catalisador baseado em zeólitas.

"O tempo de contato é a chave para este catalisador simples e eficaz para produzir combustível utilizável a partir do metano. No mercado imobiliário, eles dizem, localização, localização, localização. Na quimica, é tudo uma questão de condição, doença, doença, "disse Prakash.

As emissões globais de metano aumentaram desde 2007 e a produção é particularmente ruim nos Estados Unidos. De acordo com um estudo recente da Harvard University, os Estados Unidos poderiam ser os únicos responsáveis ​​por até 60% do crescimento global das emissões atmosféricas de metano causadas pelo homem durante este século.

Contribuindo para o aumento global está o aumento da oferta de gado e campos de arroz em países como Índia e China, os dois líderes na produção total de metano, de acordo com o Banco Mundial.

'Se o carbono é o problema, o carbono tem que ser a solução '

Apesar de ser o mais potente de nossos gases de efeito estufa populares, e mesmo após o maior vazamento de metano da história dos EUA na instalação de armazenamento de gás natural Aliso Canyon alguns anos atrás, não há sinais de que a produção abundante de metano diminuirá tão cedo.

O fraturamento de xisto e outras técnicas de extração de recursos estão aumentando as reservas de gás natural, e os cientistas da Loker acreditam que o metano pode em breve se tornar a mais popular de todas as matérias-primas para a produção de produtos petroquímicos.

Cerca de 30 anos atrás, Prakash e seu mentor Olah começaram a refinar o conceito de "A Economia do Metanol, "uma série de soluções à base de metanol que mitigam o ciclo de produção dos gases de efeito estufa que estão acelerando as mudanças climáticas.

Embora semelhantes em estrutura e nome, metano não é diretamente intercambiável com metanol, embora a maior parte do metanol seja produzida sinteticamente a partir do metano. O metano é um gás natural e o mais simples composto de um carbono contendo hidrocarbonetos.

Ao reduzir ainda mais as etapas necessárias para converter metano em olefinas de forma eficiente, os cientistas da Loker podem ter nos levado muito mais perto de realizar uma das etapas originais estabelecidas em "A Economia do Metanol".

“Se o carbono é o problema, o carbono tem que ser a solução. Há muito metano para circular no mundo e ficou mais fácil e seguro transformá-lo em produtos que possamos realmente usar, '"disse Prakash.