L'intérêt de longue date pour trouver des moyens efficaces de convertir le méthane en méthanol s'est accru ces dernières années en raison de l'abondance du méthane présent dans le gaz naturel aux États-Unis.
Dans l'espoir d'exploiter de nouvelles ressources énergétiques, les scientifiques poursuivent depuis longtemps l'objectif de convertir directement le méthane en un carburant tel que le méthanol. Jusqu'à présent, ce procédé nécessitait des températures élevées, dont le maintien est coûteux. De plus, le procédé existant de production de méthanol à partir de méthane est un procédé en plusieurs étapes qui n'est ni efficace ni économiquement viable pour des applications à petite échelle.
Des chercheurs du Laboratoire national d'Argonne du Département américain de l'énergie (DOE), de l'Université Taft et du Oak Ridge National Laboratory se sont associés pour étudier le potentiel des catalyseurs à base de rhodium pour cette transformation dans des conditions plus douces.
Les scientifiques ont mis au point une nouvelle méthode de conversion du méthane en méthanol à l'aide de rhodium et testé l'efficacité des catalyseurs au rhodium dans diverses conditions. Les catalyseurs produits par des technologies relativement simples ont été utilisés pour mieux convertir le méthane en méthanol et en acide acétique en utilisant de l'oxygène (O2) et du monoxyde de carbone (CO) dans des conditions de températures douces.
Jusqu'à présent, la conversion directe du méthane en méthanol liquide a été un problème non résolu en catalyse. Mais grâce à l'utilisation de diverses installations de test, y compris la source avancée de photons d'Argonne, les scientifiques ont pu fournir de nouvelles informations sur la structure de catalyseurs nobles à l'échelle atomique. Il s'est avéré qu'il s'agissait de complexes de rhodium atomiquement dispersés, et non de nanoparticules, comme on le pensait auparavant. En utilisant ces connaissances, les scientifiques ont pu réaliser le processus de conversion du méthane dans des conditions moins difficiles.
À la suite de leurs travaux, l'équipe de recherche a suggéré que d'autres recherches et tests éclaireront le mécanisme et les voies de la réaction qui seront déterminés par le nouveau catalyseur de conversion du méthane.
Bien que la recherche soit encore loin d'une utilisation commerciale, elle peut inciter les scientifiques à rechercher de nouveaux catalyseurs plus efficaces pour la formation de méthane.
Pour référence, le méthanol est une matière première clé (précurseur) pour la production d'un certain nombre de produits chimiques qui sont ensuite utilisés dans la fabrication de produits tels que les plastiques, le contreplaqué et les peintures. Le méthanol peut également être utilisé comme carburant dans les véhicules ou reformé pour produire de l'hydrogène pur pour les piles à combustible.
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Les résultats de la recherche ont été publiés dans la revue Nature.
Cerf-volant Serg