Unos científicos han combinado biología e impresión 3D para crear el primer reactor que puede producir de forma continua metanol a partir de metano a temperatura y presión ambientes.
El equipo de Sarah Baker, del Laboratorio Nacional estadounidense Lawrence Livermore, extrajo ciertas enzimas de metanótrofos, bacterias que consumen metano, y las mezcló con estructuras poliméricas a las que se da forma imprimiéndolas o moldeándolas, obteniendo así el innovador reactor.
Esta línea de investigación podría llevar a una conversión más eficiente del metano para la producción de energía.
Sorprendentemente, las enzimas retienen hasta el 100 por cien de la actividad en el polímero, tal como subraya Baker. El polímero impreso con enzimas incorporadas es altamente flexible, y debería ser útil en una amplia serie de aplicaciones, especialmente aquellas que implican reacciones gas-líquido.
Los avances en las técnicas de extracción de petróleo y gas han puesto a nuestra disposición enormes reservas de gas natural, compuesto principalmente de metano. Sin embargo, durante estas operaciones se escapa o se quema un gran volumen de metano, en parte porque el gas es difícil de almacenar y de transportar, comparado con los combustibles líquidos comunes. Las emisiones de metano aportan cerca de un tercio del potencial neto actual para el calentamiento global. La cantidad de metano liberado a la atmósfera es muy inferior a la del dióxido de carbono (CO2), pero como el metano es mucho más potente como gas de efecto invernadero que el CO2, su contribución a dicho potencial de calentamiento resulta significativo.
Las tecnologías industriales actuales para convertir el metano en materiales más valiosos operan a alta presión y temperatura, precisan de un gran número de operaciones y generan una amplia gama de sustancias. Como resultado de ello, tienen una baja eficiencia en la conversión del metano en productos finales, y solo pueden operar de forma económica a escalas muy grandes.
Se necesita una tecnología para convertir de manera eficiente metano en otros hidrocarburos, como forma rentable de transformar fuentes “abandonadas” de metano y gas natural (fuentes que son pequeñas, temporales o que no están cerca de una tubería) en una forma líquida (por ejemplo metanol) que facilite su posterior procesamiento.
El único catalizador conocido (industrial o natural) para convertir metano en metanol bajo condiciones ambientales y con alta eficiencia es la enzima metano monooxigenasa. La reacción la pueden llevar a cabo metanótrofos que contienen la enzima, pero este enfoque requiere inevitablemente energía para el mantenimiento del sistema y para el metabolismo de los organismos. La aportación al respecto que ha hecho el equipo de Sarah Baker es la de dar con un buen modo de separar la enzima de los metanótrofos y utilizarla directamente.
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