Científicos chinos han desarrollado un nuevo método para fabricar directamente caucho y plástico a partir de una mezcla de gases de hidrógeno y monóxido de carbono, un avance que podría reducir la dependencia industrial de los combustibles fósiles .
Las olefinas, o compuestos orgánicos derivados del petróleo, son los componentes básicos de muchos polímeros, incluidos los productos de plástico y caucho de uso común.
Esto ha amplificado directamente la huella de carbono de toda la industria.
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Si bien existen alternativas, como el uso de una mezcla de gases de hidrógeno y monóxido de carbono llamada gas de síntesis, obtenida a partir de la descomposición de materia orgánica, se ha demostrado que estas son menos eficientes que los métodos existentes.
Ahora, los investigadores han desarrollado un método para catalizar dicha reacción alternativa para utilizar gas de síntesis derivado del carbón, la biomasa o el gas natural para la producción de olefinas.
Los científicos descubrieron que un catalizador a base de hierro mejora la eficiencia de la producción de olefinas a partir de gas de síntesis, casi un 50 por ciento más que los mejores métodos conocidos anteriormente.
En el estudio, los investigadores utilizaron una medida llamada Economía del Átomo de Hidrógeno (HAE), que es una estimación de la eficiencia con la que una reacción utiliza sus átomos de hidrógeno para producir el producto final.
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Un HAE más alto implica más producto y menos desperdicio.
Los métodos anteriores para producir olefinas a partir de gas de síntesis tenían un bajo HAE, ya que se producía agua como subproducto, lo que eliminaba el hidrógeno que de otro modo podría formar olefinas valiosas, lo que daba como resultado un bajo HAE.
Descubrieron que el catalizador ayuda a convertir el agua producida como subproducto en la reacción en más hidrógeno para la producción de olefinas, aumentando así la eficiencia general.
“Este estudio representa un avance sustancial en la mejora de la economía del átomo de hidrógeno para la conversión de gas de síntesis”, escribieron los científicos en el estudio publicado en la revista Science.
Los investigadores descubrieron que un catalizador de nanopartículas con cubierta de hierro modificado con sodio hacía que el agua producida en reacciones anteriores se convirtiera inmediatamente en hidrógeno para la producción de olefinas.
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Los científicos descubrieron que el hidrógeno gaseoso recién generado se reintroducía en la vía de reacción original, reduciendo la necesidad de más hidrógeno y aumentando la eficiencia del proceso.
Descubrieron que el rendimiento del catalizador se mantuvo estable durante 500 horas y redujo la generación de residuos por producto en un 46 por ciento.
Los investigadores afirmaron que el proceso en su conjunto redujo el consumo de vapor, la generación de aguas residuales y las emisiones de CO2, ofreciendo una alternativa sostenible a los procesos actuales.
Estos resultados, obtenidos con proporciones más bajas de hidrógeno a monóxido de carbono, implicaban que reducir el consumo de vapor… y reducir la producción total de dióxido de carbono y aguas residuales, escribieron.