[24/06/2011] News
Ricerca europea: fattibile l’utilizzo del metano come materia prima
Un team di ricercatori francesi e spagnoli, finanziati dall'Ue attraverso l'invito "Chemical activation of carbon dioxide and methane" e parte del programma Chimica dello Spazio europeo della ricerca, ha fatto un passo avanti verso l'utilizzo del metano come materia prima, riuscendo a trasformare il metano in una molecola organica più complessa.
Il team di ricercatori delle università di Valencia, Huelva e Tolosa, guidato da Pedro J. Pérez, direttore del Centro de investigación de química sostenible de la Universidad de Huelva, spiega su Science «L'importanza della scoperta risiede nella necessità di ampliare, in un futuro non molto lontano, il metano come materia prima nell'industria chimica. La disponibilità di questa sostanza nel nostro pianeta la rendono accessibile dal punto di vista economico Tuttavia, attualmente l'uso industriale si riduce esclusivamente ad un processo nel quale si converte in monossido di carbonio e idrogeno, denominato gas di sintesi. A livelli di laboratorio sono stati precedentemente descritti alcuni esempi di conversione del metano in altre sostanze come metanolo o acido acetico, però richiedono condizioni di lavoro molto drastiche (alte temperature o mezzi fortemente acid). Il sistema oggi descritto opera a solo 40º C e produce come sottoprodotto esclusivamente azoto».
Il bollettino scientifico dell'Ue, Cordis, sottolinea che questo studio apre la strada a ulteriori ricerche sul processo di funzionalizzazione del metano e degli idrocarburi in generale. «Questa scoperta potrebbe avere implicazioni positive dal punto di vista sia economico che ambientale: il metano potrebbe essere usato come materia prima nell'industria chimica. Per gli ambientalisti, il metano come carburante è uno dei meno dannosi per il pianeta poiché quando brucia produce meno biossido di carbonio per ogni unità di calore rilasciata. Il metano è anche il componente principale del gas naturale compresso, un sostituto pulito dei tradizionali carburanti altamente inquinanti come il petrolio e il gasolio. Finora però gli scienziati hanno incontrato molti problemi nella loro ricerca sul metano. Poiché il metano ha uno dei più forti legami C-H tra tutti gli alcani, non è facile da manipolare. Inoltre la natura gassosa del metano e la sua bassa solubilità nei solventi comuni pone ulteriori problemi per la sua trasformazione chimica. Queste caratteristiche rendono difficile far venire in contatto il metano con i catalizzatori e i reagenti che effettuano la reazione chimica; di conseguenza essa avviene con grandi difficoltà o per niente. A causa di questi problemi pochissimi processi si sono finora rivelati efficaci per la funzionalizzazione di questo idrocarburo, ma adesso il team franco-spagnolo ha risolto questi problemi sviluppando una metodologia per trasformare il metano in molecole organiche più complesse. La reazione comporta un catalizzatore d'argento che è stato ideato specificamente per attivare i legami C-H del metano, un processo che si è dimostrato in precedenza efficace su idrocarburi più pesanti. La difficoltà di ottenere un contatto effettivo tra il catalizzatore e i reagenti necessari per la trasformazione e il metano è stata superata usando il biossido di carbonio in uno stato supercritico come mezzo di reazione. Sebbene il biossido di carbonio in condizioni normali sia un gas, a temperature e pressioni al di sopra dei suoi valori critici diventa un fluido simile a un liquido ed è capace di solubilizzare le molecole coinvolte nella reazione. Queste proprietà del biossido di carbonio supercritico hanno trovato ampie applicazioni industriali come, per esempio, la decaffeinazione del caffè. Inoltre l'inerzia chimica del biossido di carbonio ne previene la reazione con il catalizzatore o i reagenti coinvolti nella conversione del metano il che lo rende un solvente ideale per tali reazioni».