Grâce aux progrès de la technologie de forage, il y a suffisamment de gaz naturel aux États-Unis pour durer jusqu'au siècle prochain et au-delà. Cela a renouvelé l'idée d'utiliser bon marché, gaz naturel produit au pays comme carburant de transport.

Principalement composé de méthane, le gaz naturel est un carburant plus propre que l'essence ou le diesel en ce qui concerne les hydrocarbures et les oxydes d'azote, mais le « glissement » indésirable du méthane n'ayant pas réagi peut réduire cet avantage car le méthane est un puissant gaz à effet de serre.

Le département américain de l'Énergie a choisi une équipe dirigée par un ingénieur chimiste de l'Université de Houston pour un projet de 2 millions de dollars visant à développer et optimiser un catalyseur plus efficace pour éliminer le méthane n'ayant pas réagi.

Michael Harold, président du département de génie chimique et biomoléculaire de l'UH, travaillera avec Lars Grabow, professeur agrégé de génie chimique et biomoléculaire à l'UH, et des chercheurs du Laboratoire national d'Oak Ridge, l'Université de Virginie et CDTi Inc., une société de technologie des émissions basée à Oxnard, Californie.

La combustion du gaz naturel produit beaucoup moins de dioxyde de carbone que la combustion de l'essence ou du diesel. Le méthane, le principal composant du gaz naturel, n'était pas considéré comme une préoccupation jusqu'à récemment, en partie parce qu'il n'a pas été associé aux risques pour la santé liés au dioxyde de carbone. Mais c'est un gaz à effet de serre bien plus puissant que le CO2, faire un catalyseur efficace crucial pour une adoption plus large des véhicules au gaz naturel.

Harold, un expert en génie des réactions catalytiques, a déclaré que l'équipe se concentrera sur le soi-disant "catalyseur à quatre voies, " en s'appuyant sur les catalyseurs à trois voies utilisés avec les moteurs essence et diesel. Ceux-ci convertissent simultanément les hydrocarbures non méthaniques, monoxyde de carbone et oxydes d'azote. Le nouveau catalyseur convertira également le méthane.

Un aspect critique du travail est de réduire l'utilisation de métaux précieux, baisser le coût. Les catalyseurs d'échappement de véhicules traditionnels reposent sur le platine, palladium et rhodium, qui sont efficaces mais coûteux.

Le nouveau catalyseur à quatre voies testera l'utilisation d'oxydes métalliques contenant du fer, des éléments à moindre coût, cobalt, le cuivre, manganèse, nickel et autres. Ces métaux sont moins efficaces, ainsi que moins cher, et Harold a déclaré que la conception peut encore nécessiter l'utilisation d'une petite quantité de métaux précieux pour atteindre les objectifs de contrôle des émissions. La technologie Spinel de CDTi sera un élément clé dans le développement d'une nouvelle classe de catalyseurs haute performance avec de faibles niveaux de métaux précieux pour le contrôle des émissions des moteurs au gaz naturel.

Le processus est susceptible d'impliquer le développement d'un nouveau matériau, travail que Grabow poursuivra en utilisant la modélisation informatique atomistique, tandis que Steve Golden de CDTi dirigera l'effort de développement et de commercialisation du catalyseur.

"Le projet rassemble une opportunité de marché significative avec nos matériaux Spinelle innovants, couplé à la capacité de caractérisation et de test de pointe de l'Université de Houston et des autres partenaires clés, " dit Golden.

Une fois qu'un prototype a été synthétisé et testé avec un échappement simulé, Harold a déclaré qu'il serait testé au Texas Center for Clean Engines, Émissions et carburants, une recherche, centre de développement et d'essai basé au UH Energy Research Park.

"Nous travaillons sur quelque chose d'important pour le pays, " a dit Harold. " Nous avons un surplus de gaz naturel, et nous aidons à faire tomber les barrières pour son utilisation élargie."