O Laboratório Nacional de Brookhaven do Departamento de Energia dos EUA (DOE) e cientistas de diversas instituições colaboradoras desenvolveram um catalisador altamente seletivo capaz de converter metano em metanol em uma única reação e em baixa temperatura . O metanol, por sua vez, pode ser a base para toda a produção de produtos químicos orgânicos.
Esta descoberta marca um grande avanço em comparação com conversões tradicionais mais complexas, que normalmente requerem três reações separadas, ocorrendo a temperaturas muito mais altas. À escala industrial, a simplicidade do sistema poderá marcar um ponto de viragem na exploração de reservas de gás natural “impossíveis” em zonas rurais isoladas, longe de refinarias químicas e outras infra-estruturas dispendiosas, afirma Sanjaya Senanayake, químico de Brookhaven e co-autor do estudo.
Isso o torna a solução perfeita para instalações de extração de petróleo, que obtêm metano como subproduto que atualmente é queimado ou liberado na atmosfera.
Eliminou a necessidade de transportar gás natural liquefeito
Segundo os cientistas, estas instalações locais eliminariam a necessidade de transportar gás natural liquefeito inflamável e de alta pressão. O metano é um componente importante do gás natural e um potente gás de efeito estufa, enquanto o metanol é usado como biocombustível alternativo para motores de combustão interna e outros motores e é a matéria-prima para outras transformações químicas. “Poderíamos dimensionar esta tecnologia e implantá-la localmente para produzir metanol que pode ser usado para produção de combustível, eletricidade e produtos químicos”, disse Senanayake.
A Brookhaven Science Associates, que opera o Brookhaven Lab para o Departamento de Energia dos EUA (DOE), e a Universidade de Udine registraram um pedido de patente cooperativa sobre o uso do catalisador para conversão de metano em uma única etapa e estão explorando maneiras de trabalhar com parceiros empreendedores para levar a tecnologia ao mercado.
Esta descoberta baseia-se nos resultados de estudos anteriores, com a nova receita do catalisador contendo um ingrediente adicional: uma fina camada “interfacial” de carbono entre o metal e o óxido. Relacionado: Os estoques de petróleo e produtos dos EUA mostram forte declínio nas vendas
Combustão de metano da extração de petróleo
“ O carbono é frequentemente ignorado como catalisador. Mas neste estudo conduzimos uma série de experimentos e trabalhos teóricos que revelaram que uma fina camada de carbono entre o paládio e o óxido de cério estava de fato impulsionando a reação química. Era basicamente o molho secreto. Ajuda o metal ativo, o paládio, a converter metano em metanol ”, disse o engenheiro químico Juan Jimenez, pós-doutorado da Goldhaber na Divisão de Química do Brookhaven Lab e principal autor do artigo publicado no Journal of the American Chemical Society.
Também conhecido como álcool de madeira, o metanol (CH3OH) é considerado um combustível alternativo pela Lei de Política Energética de 1992, com propriedades químicas e físicas semelhantes às do etanol. O metanol foi utilizado na década de 1990 como combustível alternativo para veículos compatíveis; no entanto, a investigação actual centra-se principalmente na sua utilização potencial como combustível marítimo sustentável. Além disso, o metanol pode ser a base para futuras transformações em materiais plásticos.
É muito cedo para determinar a escalabilidade e a viabilidade económica da tecnologia de conversão catalítica de passo único. No entanto, se for bem sucedido, poderá revelar-se útil para ajudar a limpar a mancha de xisto dos EUA, reduzindo as emissões de metano.
O setor de petróleo e gás dos EUA produz 8 vezes o volume de metano que muitos operadores se comprometeram a produzir até 2030 para cumprir as suas metas climáticas, revelou recentemente um novo estudo da organização sem fins lucrativos Fundo de Defesa Ambiental.
O grupo de defesa ambiental realizou cerca de 30 voos entre junho e outubro de 2023, cobrindo bacias de petróleo e gás que representam quase três quartos da produção terrestre. Os dados recolhidos mostraram que, em média, cerca de 1,6% da produção bruta de gás é libertada para a atmosfera sob a forma de metano, uma percentagem cerca de oito vezes superior à prometida pelos produtores do sector do Petróleo e Gás e da Iniciativa Climática do Petróleo. & Carta de Descarbonização de Gás.
No ano passado, o regulador de gasodutos dos EUA revelou novas regras destinadas a reduzir as fugas de metano da vasta rede de 2,7 milhões de quilómetros de gasodutos de gás natural do país. A proposta poderia “melhorar significativamente a detecção e reparação de vazamentos em oleodutos… empregar trabalhadores em oleodutos em todo o país para manter mais produtos nos oleodutos e prevenir incidentes perigosos”, disse a Administração de Segurança de Oleodutos e Materiais Perigosos do Departamento de Agricultura.
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O artigo Do Metano ao Metanol: uma descoberta científica pode reanimar o setor de extração de petróleo e também levar a inovações em biocombustíveis vem de Cenários Econômicos .
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