El Departamento de Energía de los EE.UU. eligió un equipo dirigido por un ingeniero químico de la Universidad de Houston (UH) para un proyecto de 2 millones de dólares que desarrollará y optimizará un catalizador más eficiente y de bajo costo para eliminar el metano que no ha reaccionado. Michael Harold, presidente del Departamento de Ingeniería Química y Biomolecular de la UH, trabajará con Lars Grabow, profesor asociado de ingeniería química y biomolecular de la UH, e investigadores del Laboratorio Nacional Oak Ridge, la Universidad de Virginia y CDTi Inc., empresa de tecnología de emisiones con sede en California
La combustión de gas natural produce mucho menos dióxido de carbono que la combustión de gasolina o diesel. El metano, principal componente del gas natural, no se consideró una preocupación hasta hace poco, en parte porque no se ha asociado con los riesgos para la salud relacionados con el dióxido de carbono. Pero es un gas de efecto invernadero potente, por lo que un catalizador eficaz es crucial para una mayor adopción de los vehículos a gas natural.
Harold, experto en ingeniería de reacción catalítica, dijo que el equipo se centrará en el llamado «catalizador de cuatro vías», basándose en los catalizadores de tres vías utilizados con motores de gasolina y diesel. Aquellos convierten simultáneamente hidrocarburos que no son metano, monóxido de carbono y óxidos de nitrógeno, mientras que el nuevo catalizador también convertirá metano. Un aspecto crítico del trabajo es reducir el uso de metales preciosos, lo que reduce el costo. Los catalizadores de escape tradicionales de vehículos se basan en platino, paladio y rodio, que son efectivos pero caros.
El nuevo catalizador de cuatro vías probará el uso de óxidos metálicos que contienen elementos de menor costo: hierro, cobalto, cobre, manganeso, níquel y otros. Según Harold, el diseño aún puede requerir el uso de una pequeña cantidad de metales preciosos para cumplir con los objetivos de control de emisiones. La tecnología de CDTi Spinel™ será un elemento clave en el desarrollo de una nueva clase de catalizadores de alto rendimiento con bajos niveles de metales preciosos para el control de emisiones de los motores a gas natural.
Es probable que el proceso implique el desarrollo de un nuevo material, el trabajo de Grabow seguirá utilizando el modelado computacional atomístico, mientras que Steve Golden de CDTi liderará el desarrollo del catalizador y el esfuerzo de comercialización. «El proyecto reúne una oportunidad de mercado significativa con nuestros innovadores materiales Spinel, junto con la capacidad de caracterización y pruebas de vanguardia de la Universidad de Houston y otros socios clave», dijo Golden.
Una vez que un primer prototipo se haya sintetizado y probado con escape simulado, será probado en el Centro de Texas para Motores Limpios, Emisiones y Combustibles, dijo Harold, un centro de investigación, desarrollo y pruebas con sede en el Energy Research Park de la UH.
Fuente: Universidad de Houston
