Hidrocarburos de cadena larga procedentes del reciclado de biogás impulsado por plasma no térmico

Área de la Ciencia:

• Síntesis Química
• Química del plasma
• Química sustentable

Sus antecedentes:

• Creciente demanda de síntesis sostenible de hidrocarburos y oxigenados de cadena larga.
• Limitaciones de los métodos tradicionales basados en altas temperaturas, altas presiones y combustibles fósiles.

Objetivo del estudio:

• Introducir una nueva estrategia basada en plasma no térmico para la síntesis de hidrocarburos y oxigenados de cadena larga.
• Explorar la viabilidad del uso de componentes de biogás (CO2 y CH4) como materia prima.
• Investigar la influencia de los parámetros del proceso en el crecimiento de la cadena de hidrocarburos.

Principales métodos:

• Utilizando un reactor de plasma no térmico que funciona a temperatura ambiente.
• Utilizando diferentes proporciones de dióxido de carbono (CO2) y metano (CH4) en la materia prima.
• Realización de modelos de química de plasma global para comprender los mecanismos de reacción.

Principales resultados:

• Síntesis exitosa de hidrocarburos de cadena larga hasta C40 y productos oxigenados en estado sólido.
• El crecimiento de la cadena de hidrocarburos se favorece cuando la concentración de metano supera el dióxido de carbono en la materia prima.
• Las principales vías de reacción incluyen la hidrogenación de CO2 y la amalgamación de radicales CH4, influenciadas por la temperatura de los electrones y la formación de radicales CH4.
• Se observó la coproducción de gases de síntesis (H2 y CO), alcoholes y ácidos.

Conclusiones:

• Demostró la viabilidad de sintetizar hidrocarburos de cadena larga a temperatura ambiente atmosférica utilizando plasma no térmico.
• La longitud de la cadena de los hidrocarburos sintetizados puede ajustarse ajustando la composición del gas de alimentación (relación CO2/CH4).
• Este método ofrece una alternativa sostenible a la síntesis convencional de hidrocarburos, utilizando el biogás como fuente de carbono.