Científica desarrolla formas de convertir CO2 y los subproductos de los biocombustibles en sustancias químicas valiosas

Una investigación liderada por una científica de la Universidad de Alberta, en Canadá, ha desarrollado métodos innovadores para convertir el dióxido de carbono (CO2), un dañino gas de efecto invernadero, y la glicerina, un subproducto de la producción de biodiesel, en materiales de alto valor para una amplia gama de aplicaciones, incluido el almacenamiento de hidrógeno líquido.

Estos procedimientos, como describen Bioeconomía, que se probarán a una escala más grande para su viabilidad a nivel industrial, representan un paso importante hacia la sostenibilidad, según Yanet Rodriguez Herrero, quien realizó este trabajo como parte de su doctorado en tecnología de recursos biológicos e ingeniería de alimentos en la Facultad de Ciencias Agrícolas, de Vida y Medio Ambiente de la Universidad.

---

¡Hemos roto una barrera en términos de mejorar procesos de conversión difíciles y hacerlos más eficientes!

---

Aunque el CO2 es un gran contribuyente al cambio climático, también tiene el potencial de convertirse en metanol, un valioso químico utilizado en diversas aplicaciones industriales, como automotrices, electrónicas, textiles, adhesivos, pinturas, envases, solventes, productos farmacéuticos y productos químicos agrícolas. Además, el metanol podría utilizarse para transportar y almacenar hidrógeno en forma líquida.

Sin embargo, uno de los principales obstáculos para convertir con éxito el CO2 en metanol es el agua que se forma como subproducto durante el proceso de hidrogenación, lo que desactiva el catalizador necesario para la transformación.

Mediante el uso de nanotecnología, Herrero desarrolló con éxito en el laboratorio un proceso para preparar un catalizador estable que repele el agua, lo que permite su funcionamiento a baja presión y temperatura, haciendo que la conversión sea menos intensiva en energía y más económicamente eficiente.

Una vez que este proceso pueda ser escalado con éxito para su uso industrial, podría significar la utilización directa de grandes cantidades de CO2 capturado y almacenado, junto con su potencial para el almacenamiento de hidrógeno líquido, dijo Aman Ullah, supervisor del trabajo de Herrero. «Esto trae enormes beneficios para la industria química».

Este nuevo proceso también abre oportunidades para mejorar otros procesos de conversión química catalítica que son desactivados por el agua, como la síntesis de amoníaco.

La glicerina, un líquido espeso, inodoro e incoloro, también tiene potencial para ser utilizado en las industrias alimentarias, farmacéuticas y cosméticas, pero no en su forma cruda. La glicerina es el principal subproducto que queda de la fabricación de biodiesel y compuestos llamados oleoquímicos derivados de aceites vegetales y grasas animales. Sin embargo, su purificación es costosa, lo que la hace demasiado cara para su uso industrial a gran escala.

Para superar este desafío, Herrero desarrolló un proceso patentado para convertir la glicerina cruda en monómeros. Estos químicos son importantes en la creación de polímeros, sustancias sintéticas con una amplia gama de aplicaciones. Los polímeros creados a través del proceso de Herrero demostraron ser más efectivos en la consolidación de residuos de fluidos finos (FFT) y en la mejora de la recuperación de agua en comparación con los polímeros actualmente probados por la industria.

Este proceso de conversión también puede ayudar a la industria del biodiesel a abordar la pregunta emergente sobre cómo utilizar la glicerina a medida que aumenta la producción.

Durante su investigación, Herrero y Ullah también evaluaron la sostenibilidad como un aspecto adicional del proceso de conversión. Compararon el uso de un proceso de calentamiento por microondas con fuentes de calor convencionales, y demostraron que la tecnología de microondas es más de 16 veces menos intensiva en energía que las fuentes de calor convencionales. Actualmente, una empresa de biorrefinación con sede en Edmonton está utilizando este proceso para producir químicos de manera más eficiente utilizando lípidos y glicerina residual.

En resumen, los resultados de esta investigación muestran beneficios prometedores para las industrias de energía, hidrógeno, biocombustibles, alimentos y químicos. Al ofrecer alternativas sostenibles para la creación de productos de valor agregado, estos procesos brindan una situación beneficiosa tanto desde el punto de vista económico como ambiental.

Esta investigación fue financiada por el Consejo de Investigación en Ciencias Naturales e Ingeniería de Canadá y Alberta Innovates, con el apoyo en especie de SBI BioEnergy Inc.