Trouver une méthode à grande échelle, la transformation bon marché du méthane en méthanol, c'est comme transformer le plomb en or, selon Tom Cundari, un Regents Professor de chimie à l'Université de North Texas.

Le méthane est un composant principal du gaz naturel et, comme le gaz naturel, doit être refroidi et pressurisé sous forme liquide pour être expédié par pipeline ou moyen de transport. Ce processus est coûteux et peut être dangereux. Mais, la structure moléculaire du méthane peut être transformée en un "cousin" liquide qui ne nécessite aucune pressurisation et est stable à température ambiante. Cette forme est appelée méthanol.

"Le méthanol contient une grande partie de l'énergie du méthane et peut être transporté par camion, train ou bateau, ou par un pipeline, en toute sécurité et économiquement, " a déclaré Cundari. " Alors que le méthanol lui-même peut être utilisé comme carburant, il y a aussi un processus qui transforme le méthanol en essence, ce qui rendrait le véhicule prêt et, une fois industrialisé, compétitif avec l'essence selon le prix du pétrole.

Cundari a expliqué que transformer le méthane en méthanol est facile. Vous brûlez simplement une liaison carbone-hydrogène. Mais, à moins que la brûlure puisse être arrêtée juste au bon moment, le méthanol brûlera en une molécule après l'autre jusqu'à ce qu'il ne reste plus que du dioxyde de carbone et de l'eau. C'est la partie difficile.

"La brûlure doit être rigoureusement contrôlée, " dit-il. " Le méthane est composé d'un atome de carbone entouré de quatre atomes d'hydrogène. Tout ce que nous devons faire pour obtenir du méthanol est d'insérer un atome d'oxygène entre l'un des atomes d'hydrogène et l'atome de carbone. »

Afin de créer et d'assurer la mise en place de l'atome d'oxygène, Cundari prévoit d'utiliser un catalyseur et un nucléophile (un groupe chimique riche en électrons) comme co-catalyseur pour empêcher le processus de passer du méthanol à d'autres molécules.

"Jusqu'à maintenant, Je pense que personne n'a réalisé à quel point le nucléophile était important pour le processus, " Cundari a déclaré. "C'est la véritable percée dans notre travail."

Dans le Journal de l'American Chemical Society est le 17 janvier, numéro 2020, Cundari et sa co-chercheuse principale Mary E. Anderson, professeur agrégé à la Texas Woman's University, présentent leurs recherches dans un article intitulé "Révéler un rôle décisif pour les nucléophiles de la sphère de coordination secondaire sur l'activation du méthane". Ce travail a été soutenu par une subvention de la Welch Foundation, l'une des sources de financement privées du pays pour la recherche chimique fondamentale dans les établissements d'enseignement du Texas.