Grazie ai progressi nella tecnologia di perforazione, c'è abbastanza gas naturale negli Stati Uniti per durare fino al prossimo secolo e oltre. Questo ha rinnovato l'idea di utilizzare poco costoso, gas naturale prodotto internamente come carburante per i trasporti.

Costituito principalmente da metano, il gas naturale è un combustibile più pulito rispetto alla benzina o al diesel quando si tratta di idrocarburi e ossidi di azoto, ma lo "scivolamento" indesiderato del metano non reagito può ridurre tale vantaggio perché il metano è un potente gas serra.

Il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti ha scelto un team guidato da un ingegnere chimico dell'Università di Houston per un progetto da 2 milioni di dollari per sviluppare e ottimizzare un catalizzatore più efficiente per eliminare il metano non reagito.

Michael Harold, presidente del dipartimento UH di ingegneria chimica e biomolecolare, lavorerà con Lars Grabow, professore associato di ingegneria chimica e biomolecolare presso l'UH, e ricercatori dell'Oak Ridge National Laboratory, l'Università della Virginia e CDTi Inc., una società di tecnologia delle emissioni con sede a Oxnard, Calif.

La combustione del gas naturale produce molto meno anidride carbonica rispetto alla combustione della benzina o del diesel. Il metano, il componente principale del gas naturale, non era considerato un problema fino a poco tempo fa, in parte perché non è stato associato ai rischi per la salute legati all'anidride carbonica. Ma è un gas serra molto più potente della CO2, rendendo un catalizzatore efficace cruciale per una più ampia adozione di veicoli a gas naturale.

Harold, un esperto in ingegneria delle reazioni catalitiche, ha detto che il team si concentrerà sul cosiddetto "catalizzatore a quattro vie, " basandosi sui catalizzatori a tre vie utilizzati con i motori a benzina e diesel. Questi convertono contemporaneamente idrocarburi non metanici, monossido di carbonio e ossidi di azoto. Il nuovo catalizzatore convertirà anche il metano.

Un aspetto critico del lavoro è quello di ridurre l'uso di metalli preziosi, abbassando il costo. I catalizzatori di scarico dei veicoli tradizionali si basano sul platino, palladio e rodio, che sono efficaci ma costosi.

Il nuovo catalizzatore a quattro vie metterà alla prova l'uso di ossidi metallici contenenti elementi a basso costo ferro, cobalto, rame, manganese, nichel e altri. Quei metalli sono meno efficaci, oltre che meno costoso, e Harold ha affermato che il progetto potrebbe ancora richiedere l'uso di una piccola quantità di metalli preziosi per soddisfare gli obiettivi di controllo delle emissioni. La tecnologia Spinel di CDTi sarà un elemento chiave nello sviluppo di una nuova classe di catalizzatori ad alte prestazioni con bassi livelli di metalli preziosi per il controllo delle emissioni dei motori a gas naturale.

È probabile che il processo implichi lo sviluppo di un nuovo materiale, lavoro che Grabow perseguirà utilizzando la modellazione computazionale atomistica, mentre Steve Golden di CDTi guiderà lo sviluppo del catalizzatore e lo sforzo di commercializzazione.

"Il progetto riunisce una significativa opportunità di mercato con i nostri materiali innovativi Spinel, insieme alla caratterizzazione all'avanguardia e alla capacità di test dell'Università di Houston e degli altri partner chiave, " disse Dorato.

Una volta che un prototipo è stato sintetizzato e testato con uno scarico simulato, Harold ha detto che sarà testato al Texas Center for Clean Engines, Emissioni e combustibili, una ricerca, centro di sviluppo e test con sede presso l'UH Energy Research Park.

"Stiamo lavorando a qualcosa di importante per il Paese, "Ha detto Harold. "Abbiamo un surplus di gas naturale, e stiamo aiutando ad abbattere le barriere per il suo uso esteso."