Casi todas las reacciones químicas necesitan un catalizador
que aumente su velocidad de reacción para hacerla rentable, pero en general los
catalizadores químicos son tóxicos, y una vez concluida la reacción hay que
someterlos a diversos tratamientos para evitar la contaminación que producen al
ser eliminados. Por otro lado, las reacciones químicas requieren generalmente
el empleo de altas temperaturas y esto supone un gasto de energía que no
favorece al medio ambiente y que dificulta la sostenibilidad global de tales
procesos. Estos datos nos sugieren que es vital cambiar nuestra filosofía de
trabajo, pues los beneficios de la química no pueden alcanzarse a expensas del
medio ambiente. Ahora tenemos que asumir el desafío de que estos productos que
hacen nuestra vida más cómoda puedan ser preparados a través de procedimientos
no contaminantes
Investigadores de la Universidad Politécnica de Cataluña han
descubierto cómo se mueven los átomos en un catalizador real, y han demostrado
que éstos reaccionan de forma diferente en función del tipo de soporte que se
utiliza. Eso abre la puerta al diseño de nuevos catalizadores a medida para
hacer más eficientes los procesos industriales y energéticos, como la
producción de hidrógeno a partir de agua y bioetanol.
Un equipo de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC)
ha descubierto que los átomos reaccionan de manera diferente en función de las
características del catalizador que se utilice. El estudio, publicado en
Science, representa un paso muy importante para el diseño de nuevos
catalizadores con aplicaciones en el campo de la energía.
Los catalizadores, utilizados en el 95% de los procesos
industriales y para eliminar la contaminación de los gases que emiten los
vehículos con motores de combustión, son las sustancias que hacen que las
reacciones químicas vayan más rápido. El cuerpo humano también tiene cientos de
ellos, pero en forma de enzimas. Desde el punto de vista energético, la función
del catalizador es reducir la energía necesaria para activar estas reacciones.
Ahora, un equipo de investigadores encabezado por Jordi
Llorca, del Centro de Investigación en Nanoingeniería y del Instituto de
Técnicas Energéticas ─ambos de la UPC─, ha sido capaz de descubrir cómo se
mueven los átomos en un catalizador real, y ha demostrado que éstos reaccionan
de forma diferente en función del tipo de soporte que se utiliza. Eso abre la
puerta al diseño de nuevos catalizadores a medida.
El catalizador que han escogido los investigadores contiene
nanopartículas metálicas (de rodio y paladio) preparadas por el grupo de
Dendrímeros y Polígonos Moleculares de la Universidad de Barcelona, que se han
fijado a un soporte de óxido de cerio. Este catalizador es muy eficiente en la
producción de hidrógeno, un producto que puede sustituir el uso de los
combustibles fósiles antes de que se agoten y permitir cambiar el modelo
energético actual por uno más sostenible y respetuoso con el medio ambiente.
En este sentido, Llorca explica que los resultados de esta
investigación facilitan el camino para obtener hidrógeno de la forma más
eficiente posible, concretamente a partir de agua y bioetanol, un recurso
renovable y económico que se obtiene fácilmente a partir de residuos forestales
y desechos agrícolas.
Como explica Llorca en la nota de prensa de la UPC, un símil
para entender este proceso más eficiente sería buscar el mejor camino para
atravesar una montaña: "El camino más corto es subir por una ladera de la
cima y bajar por el otro, pero esta opción es la que requiere el uso de más
energía. Si encontramos el lugar más idóneo para dar la vuelta a la montaña,
aunque parezca más largo, requerirá menos uso de energía y, por lo tanto, la
atravesaremos más rápido".
MARÍA MERCEDES MARTINEZ
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