Un nuevo enfoque pionero ha sido desarrollado para convertir el dióxido de carbono (CO₂) en metano (CH₄), el principal componente del gas natural, a temperatura ambiente. Tradicionalmente, este proceso requiere altas temperaturas superiores a 300 °C, lo que lo convierte en un método intensivo en energía y costoso. La nueva técnica, que consiste en rotar materias primas con bolas de acero, ha sido recientemente publicada en Nature Nanotechnology.
Dirigido por el profesor Jong-Beom Baek de la Escuela de Ingeniería Energética y Química y el profesor Hankwon Lim de la Escuela de Graduados en Neutralidad de Carbono de la UNIST, el equipo de investigación ha anunciado que ha creado con éxito un proceso mecanicoquímico capaz de convertir CO₂ en metano de manera eficiente a tan solo 65 °C. Este enfoque más sencillo y de bajo consumo energético podría acelerar la transición hacia un futuro sostenible y carbono-neutral.
Detalles del proceso mecanicoquímico
El proceso utiliza un molino de bolas, un dispositivo que contiene pequeñas esferas de acero de unos pocos milímetros de diámetro, llenas de catalizadores y materias primas. A medida que el molino gira, las colisiones y la fricción activan las superficies del catalizador, permitiendo que el CO₂ sea capturado y reaccione con hidrógeno para producir metano. El equipo logró una tasa de conversión del 99.2% de CO₂ a esta baja temperatura, con un 98.8% del CO₂ reaccionado que se convierte directamente en metano, en lugar de subproductos.
El proceso también demostró ser altamente efectivo en operación continua, manteniendo una tasa de participación en la reacción del 81.4% y una selectividad de metano del 98.8% incluso a 15 °C, por debajo de la temperatura ambiente, lo que demuestra su potencial para un uso industrial escalable. El proceso aprovecha catalizadores de óxido de circonio (ZrO₂) y níquel, ambos asequibles y ampliamente utilizados en la industria. El níquel ayuda a dividir las moléculas de hidrógeno, mientras que el óxido de circonio mejora la activación del CO₂.
Las evaluaciones económicas sugieren que, dado que el proceso opera a bajas temperaturas y utiliza catalizadores disponibles sin un tratamiento previo extenso, puede reducir significativamente los costos de equipo y operativos. El profesor Lim explicó: «Cuando se alimenta con fuentes de energía renovables, como la eólica o la solar, este método podría reducir el consumo energético a la mitad en comparación con los procesos termoquímicos convencionales.»
El profesor Baek afirmó: «Esta tecnología permite convertir CO₂ directamente en combustible en el lugar, sin necesidad de equipos de alta temperatura y alta presión. No solo reduce las emisiones de carbono, sino que también disminuye los costos de infraestructura y transporte, ofreciendo un camino prometedor hacia la neutralidad de carbono.»
Más información: Runnan Guan et al, Mecanochemical carbon dioxide capture and conversion, Nature Nanotechnology (2025). DOI: 10.1038/s41565-025-01949-6
