Síntesis de combustibles ultra-limpios con nanocatalizadores

Tanto dirigentes políticos como la comunidad científica han mostrado en las últimas décadas un interés renovado hacia el desarrollo de tecnologías de energías alternativas debido a la inminente escasez de combustibles fósiles en el mediano plazo. De ahí que haya crecido una preocupación energética global hacia la sustitución del crudo.

Con la finalidad de abordar este problema, se han dado sinergias entre la academia y la industria. Es el caso de la tesis doctoral desarrollada en el Centro Tecnológico de la Química (CTQ) por el investigador Jorge Alonso Delgado, doctor en Ciencia y Tecnología Química en la URV, con la financiación de la petrolera Total, y en la que se estudiaron aspectos fundamentales de la síntesis de Fischer-Tropsch.

Dicha síntesis consiste en la hidrogenación monóxido de carbono (CO) para producir hidrocarburos. Puede verse como un tipo de “polimerización” en la que, a partir del monómero que es CO, es posible producir hidrocarburos gaseosos, líquidos o sólidos en la medida en que crezca poco o mucho la cadena carbonada.

Combustibles ultralimpios

Las bondades de esta reacción, entre otras, es que con ella se pueden producir combustibles ultralimpios (libres de azufre, por ejemplo) ya que los reactivos de partida son meramente hidrógeno y monóxido de carbono. Ahora, a la mezcla de estos dos gases se le conoce como gas de síntesis, que puede ser producido a través de diversos procesos (como el reformado de metano o la gasificación de carbón o biomasa). “Esto significa que es posible sintetizar combustibles a partir del gas natural, carbón o biomasa, los tres relativamente baratos en comparación con el petróleo y abundantes en diversas regiones del planeta”.

En definitiva, con esta tesis se abordó uno de los temas claves en la reacción de Fischer-Tropsch: la relación de la estructura y composición de las nanopartículas con la actividad y la selectividad en catálisis. Mediante los experimentos realizados se pudo entender el principio que permite modular la selectividad de un mismo catalizador de cobalto mediante la variación de la composición del disolvente utilizado, cuyo fundamento radica en la solubilidad de los gases en dicho disolvente.

Asimismo, se estudiaron temas tabú para esta reacción, como el efecto del tamaño de partícula. Estos estudios han sido publicados en revistas científicas y se espera que sirvan de punto de partida para futuros proyectos, esta vez enfocados más hacia sistemas en continuo, que están un paso más cerca de los utilizados industrialmente.