E-metanol
Un nuevo concepto
El e-metanol, conocido como metanol electroquímico, es un nuevo concepto en el que se defiende una producción de este compuesto más innovadora y respetuosa con el medio ambiente. La síntesis del e-metanol se produce a partir de CO2, el cual puede ser capturado de la atmósfera o a la salida de fuentes industriales. En este aspecto se destaca la importancia de las tecnologías de captura y utilización de carbono (CCU) (poner link al apartado) en el desarrollo industrial del e-metanol.
Actualmente existen varias rutas de síntesis para la obtención del E-Metanol:
Síntesis Catalítica
En esta síntesis reacciona el hidrógeno verde y el CO2 capturado en presencia de múltiples tipos de catalizadores. Estos catalizadores suelen ser óxidos metálicos de cobre, zinc o aluminio, o bien nuevos materiales que se encuentran en estudio, como zeolitas de hierro y cobre.
La reacción se lleva a cabo con presiones y temperaturas moderadas, 30-40 bar y 200-300 ºC, ya que entra en competencia la conversión del CO2 y una buena selectividad hacia el metanol. Tras obtenerse el metanol, es necesario purificarlo en una destilación, reusando los excedentes de esta etapa.
A continuación, se puede observar un esquema del proceso de reacción:
Fotocatálisis
La fotocatálisis, también denominada reducción electroquímica del CO2, es una técnica que utiliza la energía de la luz (generalmente luz solar o ultravioleta) para activar un catalizador y llevar a cabo reacciones químicas. En el caso de la síntesis de metanol, la fotocatálisis implica la activación de un catalizador sólido mediante la absorción de fotones, lo que genera pares electrón-hueco que pueden reducir el CO₂ y transformar el agua en H₂.
El dióxido de titanio (TiO₂) es el material más utilizado, ya que es estable, no tóxico y barato. Sin embargo, solo puede absorber luz UV, que representa una pequeña fracción del espectro solar. Actualmente se investiga la adición de metales y semiconductores a catalizadores de TiO₂ para mejorar la eficiencia del proceso de síntesis de metanol.
El mecanismo de reducción del CO₂ a metanol mediante fotocatálisis es complejo y puede involucrar varias rutas de reacción. En términos generales, la reacción involucra la adsorción del CO₂ en la superficie del catalizador, seguida de una serie de pasos de reducción que convierten el CO₂ en productos más reducidos como monóxido de carbono (CO), formiato (HCOO⁻), formaldehído (HCHO) y finalmente metanol (CH₃OH).
