Un catalitzador de pal·ladí i platí podria eliminar les emissions de metà derivades del transport i altres activitats humanes. Això és el que han descobert un grup d’investigadors de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC), de la Universitat d’Udine (Itàlia) i del Sincrotró ALBA i que acaba de publicar la revista Nature Communications.
El metà és el component principal del gas natural, que s’ha impulsat com una alternativa més neta al carbó i als combustibles derivats del petroli. El seu ús s’ha disparat els darrers anys i per això, les concentracions de metà a l’atmosfera s’han més que duplicat des dels nivells preindustrials.
El metà és 34 vegades més potent que el CO2 com a gas d’efecte hivernacle, si considerem 100 anys, i 86 vegades en una escala de 10 anys. És el segon gas que més contribueix a l’escalfament global i per això també s’ha inclòs a l’Acord de París, reduir-ne les emissions. Segons un informe de les Nacions Unides, la majoria de les emissions de metà antropogèniques provenen dels combustibles fòssils, els residus i la ramaderia. Per això, reduir-ne les emissions podria allejar l’escalfament global a curt termini i guanyar temps per acabar definitivament amb el provocat pel CO2.
Per eliminar el metà s’utilitza un catalitzador que accelera la seva oxidació amb l’aire. Des de fa temps, es fa amb nanopartícules de pal·ladi suportades sobre òxids ceràmics, però aquests deixen de funcionar en presència de valor d’aigua, que sempre és present en la combustió del gas natura. La solució que han estudiat els investigadors d’aquestes tres institucions ha estat afegir àtoms de platí a les nanopartícules de pal·ladi.
El treball ha estat liderat per Núria Jiménez Divins, investigadora postdoctoral Marie Curie, i Jordi Llorca Piqué, actual vicerector de Recerca, ambdós del Departament d’Enginyeria Química i de l’Institut de Tècniques Energètiques de la UPC, vinculats a l’Escola d’Enginyeria de Barcelona Est (EEBE), al Campus Diagonal-Besòs.
Els investigadors han creuat les dades que han obtingut en experiments fets en tres línies de llum diferents del Sincrotró ALBA per estudiar els centres actius del catalitzador mentre aquest està en funcionament: espectroscòpia fotoelectrònica de raigs X, difracció de raigs X i absorció de raigs X. Usant la llum de sincrotró, el que han descobert és que els estats d’oxidació del pal·ladi i el platí tenen una funció clau en l’eliminació del metà i que un catalitzador preparat amb mètodes mecanoquímics és més actiu i resisteix perfectament l’aigua. Aquest catalitzador –que ja ha estat patentat– és, avui per avui, el més efectiu que existeix al món per eliminar metà i pot trobar aplicació en els convertidors catalítics dels vehicles equipats amb motor de combustió i les turbines i calderes domèstiques que funcionen amb gas natural.
