A través de la convocatoria "Chemical activation of carbon dioxide and methane" (Activación química del dióxido de carbono y el metano), perteneciente al programa ERA Chemistry de la UE, estos investigadores de Francia y España han desarrollado una metodología que permite la transformación del metano en una molécula orgánica de mayor complejidad.
En un artículo publicado en la revista Science, los investigadores, pertenecientes a la Universidad de Valencia, la Universidad de Huelva y la Universidad de Toulouse, explican que el metano, el hidrocarburo más simple y el principal componente del gas natural, puede aprovecharse como fuente para la producción de compuestos orgánicos más complejos.
Se trata de un hallazgo interesante desde los puntos de vista económico y medioambiental pues daría paso a un posible aprovechamiento del metano como materia prima en la industria química. Los ecologistas consideran que, como fuente de combustible, el metano es uno de los menos nocivos para el planeta, pues al quemarse genera menos dióxido de carbono por unidad de calor liberada. El metano es además el principal componente del gas natural comprimido, una alternativa limpia a combustibles muy contaminantes como la gasolina y el gasóleo.
Sin embargo, hasta ahora la investigación en torno al uso del metano se ha topado con numerosos problemas. El metano posee uno de los enlaces C-H más fuertes de toda la serie de los alcanos y raramente se pliega a los deseos de los químicos.
El metano plantea un segundo reto frente a su transformación química que deriva de su carácter gaseoso y su baja solubilidad en los disolventes comunes. Estas características dificultan que el metano entre en contacto con los catalizadores y reactivos que deben realizar la reacción química y, por lo tanto, ésta no se produce o lo hace con dificultad.
Por estas razones, se conocen muy pocos procesos que sean efectivos para la funcionalización de este hidrocarburo, pero ahora el equipo hispano-francés ha resuelto estos impedimentos al desarrollar una metodología para transformar el metano en moléculas orgánicas de mayor complejidad.
La reacción implica un catalizador de plata específicamente diseñado para activar los enlaces C-H del metano y que ya había demostrado su eficacia frente a hidrocarburos más pesados. El reto de alcanzar un contacto eficaz entre el catalizador y los reactivos necesarios para la transformación y el metano se consiguió utilizando dióxido de carbono en estado supercrítico como medio de reacción.
El dióxido de carbono es un gas en condiciones normales, pero a temperaturas y presiones superiores a sus valores críticos es un fluido similar a un líquido capaz de solubilizar las moléculas implicadas en la reacción. Estas propiedades del dióxido de carbono supercrítico han encontrado amplia aplicación industrial, por ejemplo en la descafeinación del café. Además, la inercia química del dióxido de carbono impide que éste reaccione con el catalizador o los reactivos que intervienen en la transformación del metano, resultando así un disolvente ideal para realizar estas reacciones.
Este trabajo abre nuevas perspectivas a los procesos de funcionalización del metano y de los hidrocarburos en general.
