lunes, 23 de enero de 2017

El diésel se enriquece con aditivos obtenidos por catalizadores sólidos menos contaminantes



 

El diésel se enriquece con aditivos obtenidos por catalizadores sólidos menos contaminantes
Un trabajo de la Universidad de Córdoba prueba que las sílices debidamente tratadas pueden sustituir de forma eficaz a los ácidos minerales, como el ácido sulfúrico, empleados habitualmente, como catalizadores, para la obtención de este tipo de productos
Cuando alcancemos la mitad de este siglo, se prevé que en los países desarrollados se producirán 14 billones de litros de biodiesel al año. La cifra, calculada sobre la idea del agotamiento de los combustibles fósiles y las políticas de fomento de energías alternativas, hace pensar que para entonces se habrá avanzado tanto en el diseño de motores adecuados para el nuevo combustible como en la producción de biodiesel de calidad, algo imprescindible para ser realmente competitivo, así como en la valorización y gestión del principal residuo que ocasiona su producción: la glicerina. Y en ello están ingenieros y químicos de medio mundo. Entre ellos, el equipo de investigación FQM162, al que pertenece la catedrática de Química Orgánica de la Universidad de Córdoba, Felipa Mª Bautista, que acaba de encontrar un catalizador que permite dar un nuevo paso en los dos últimos aspectos señalados. 
Concretamente, y según detallan en un artículo publicado en la revista Applied Catalysis firmado por el equipo de Bautista y el grupo FQM346, que dirige el profesor César Jiménez-Sanchidrián, el empleo de sílices combinadas con grupos sulfónicos para la transformación de la glicerina en sus correspondientes éteres, al reaccionar con el alcohol t-butílico, es considerablemente más eficaz y ventajoso, desde el punto de vista medioambiental, que el empleo de ácidos minerales. Y lo es por dos motivos fundamentales. El primero porque al ser un catalizador sólido, al final de la reacción, puede ser filtrado con facilidad y reutilizado en nuevas reacciones, y el segundo porque se obtiene un mayor rendimiento, lo que en química orgánica significa que a partir de una molécula de glicerina se consigue obtener más cantidad de éteres. De ellos, los di- y triéteres son los empleados como aditivos con los que enriquecer el diesel-biodiesel de forma que se obtenga un producto realmente competitivo de más fácil combustión y de menor viscosidad. Concretamente, según el trabajo reseñado en Applied Catalysis, con el catalizador de sílice sulfonada de la Universidad de Córdoba se consigue un rendimiento del 30% en dichos éteres frente al 20% de sus homólogos más populares, entre los que se encuentra uno de los catalizadores ácidos de referencia, la resina comercial, amberlita-15, que exhibe, además, una menor estabilidad térmica.
Química sostenible
La síntesis de nuevas moléculas a partir de la glicerina está en el origen de multitud de productos cotidianos, muchos de ellos relacionados con la industria cosmética. El jabón o a crema facial que usan millones de personas en el mundo han requerido de una u otra forma de la química orgánica. El equipo de investigación de la Universidad de Córdoba lleva décadas trabajando en la obtención de catalizadores que faciliten y aceleren los procesos químicos que permitan la fabricación de todo tipo de productos. Su especialización en los procesos de producción de biodiesel a partir de la transformación de grasas naturales se inició hace décadas y le ha permitido obtener destacados resultados científicos. Su orientación ambientalista, por ejemplo, le llevó a la producción de biodiesel empleando enzimas, como catalizadores, que pueden sustituir a la sosa, habitualmente empleada, y mucho más contaminante. Esa “química verde” es la que preside su trabajo con catalizadores cada vez más eficientes, capaces de sustituir a los procesos clásicos, más contaminantes, y de conseguir más valor al compuesto, que hasta hace bien poco se consideraba un residuo, y hoy genera ingresos millonarios a algunas marcas: la glicerina. 
R. Estevez, M.I. López, C. Jiménez-Sanchidrián, D. Luna, F.J. Romero-Salguero, F.M. Bautista, ´Etherification of glycerol with tert-butyl alcohol over sulfonated hybrid silicas´ Applied Catalysis A: General Volume 526, 25 September 2016, Pages 155–163

Cuando alcancemos la mitad de este siglo, se prevé que en los países desarrollados se producirán 14 billones de litros de biodiesel al año. La cifra, calculada sobre la idea del agotamiento de los combustibles fósiles y las políticas de fomento de energías alternativas, hace pensar que para entonces se habrá avanzado tanto en el diseño de motores adecuados para el nuevo combustible como en la producción de biodiesel de calidad, algo imprescindible para ser realmente competitivo, así como en la valorización y gestión del principal residuo que ocasiona su producción: la glicerina. Y en ello están ingenieros y químicos de medio mundo. Entre ellos, el equipo de investigación FQM162, al que pertenece la catedrática de Química Orgánica de la Universidad de Córdoba, Felipa Mª Bautista, que acaba de encontrar un catalizador que permite dar un nuevo paso en los dos últimos aspectos señalados. 

Concretamente, y según detallan en un artículo publicado en la revista Applied Catalysis firmado por el equipo de Bautista y el grupo FQM346, que dirige el profesor César Jiménez-Sanchidrián, el empleo de sílices combinadas con grupos sulfónicos para la transformación de la glicerina en sus correspondientes éteres, al reaccionar con el alcohol t-butílico, es considerablemente más eficaz y ventajoso, desde el punto de vista medioambiental, que el empleo de ácidos minerales. Y lo es por dos motivos fundamentales. El primero porque al ser un catalizador sólido, al final de la reacción, puede ser filtrado con facilidad y reutilizado en nuevas reacciones, y el segundo porque se obtiene un mayor rendimiento, lo que en química orgánica significa que a partir de una molécula de glicerina se consigue obtener más cantidad de éteres. De ellos, los di- y triéteres son los empleados como aditivos con los que enriquecer el diesel-biodiesel de forma que se obtenga un producto realmente competitivo de más fácil combustión y de menor viscosidad. Concretamente, según el trabajo reseñado en Applied Catalysis, con el catalizador de sílice sulfonada de la Universidad de Córdoba se consigue un rendimiento del 30% en dichos éteres frente al 20% de sus homólogos más populares, entre los que se encuentra uno de los catalizadores ácidos de referencia, la resina comercial, amberlita-15, que exhibe, además, una menor estabilidad térmica.

Química sostenible

La síntesis de nuevas moléculas a partir de la glicerina está en el origen de multitud de productos cotidianos, muchos de ellos relacionados con la industria cosmética. El jabón o a crema facial que usan millones de personas en el mundo han requerido de una u otra forma de la química orgánica. El equipo de investigación de la Universidad de Córdoba lleva décadas trabajando en la obtención de catalizadores que faciliten y aceleren los procesos químicos que permitan la fabricación de todo tipo de productos. Su especialización en los procesos de producción de biodiesel a partir de la transformación de grasas naturales se inició hace décadas y le ha permitido obtener destacados resultados científicos. Su orientación ambientalista, por ejemplo, le llevó a la producción de biodiesel empleando enzimas, como catalizadores, que pueden sustituir a la sosa, habitualmente empleada, y mucho más contaminante. Esa “química verde” es la que preside su trabajo con catalizadores cada vez más eficientes, capaces de sustituir a los procesos clásicos, más contaminantes, y de conseguir más valor al compuesto, que hasta hace bien poco se consideraba un residuo, y hoy genera ingresos millonarios a algunas marcas: la glicerina. 

R. Estevez, M.I. López, C. Jiménez-Sanchidrián, D. Luna, F.J. Romero-Salguero, F.M. Bautista, ´Etherification of glycerol with tert-butyl alcohol over sulfonated hybrid silicas´ Applied Catalysis A: General Volume 526, 25 September 2016, Pages 155–163

Publicado el 23 de enero de 2017 a las 08:34 en Química y Física

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