El CO es un importante intermediario en la generación de productos de alto valor añadido, como combustibles y plásticos. La transformación exitosa del gas a alta presión es importante para integrarse con las etapas posteriores del proceso, que utilizará monóxido de carbono con otros catalizadores para luego generar productos líquidos.

El nuevo dispositivo, compuesto de níquel, zinc y carbono, es resultado de una investigación coordinada por la profesora del Instituto de Química (IQ-USP) Liane Rossi en el ámbito del Centro de Investigación para la Innovación en Gases de Efecto Invernadero (RCGI), un Centro de Investigación en Ingeniería (CPE) formado por FAPESP y Shell en la Escola Politécnica (Poli-USP). “El resultado de nuestra investigación muestra que estamos cada vez más cerca de producir, a través de la catálisis, derivados del petróleo, como plásticos y combustibles”, dice Rossi.

El trabajo apareció en la portada del European Journal of Inorganic Chemistry. Es una rama de un estudio anterior, también coordinado por Rossi. En la ocasión, los investigadores encontraron que un catalizador de níquel funcionaba mejor después de ser sometido a alta temperatura (800 °C), en una atmósfera de CO2 e hidrógeno (H2) o metano o propano. “Este proceso proporcionó un excelente catalizador para la reducción de CO2: generó exclusivamente CO, sin rastro del producto menos deseable, que es el metano (CH4)”, dice el profesor.

Sin embargo, los investigadores no consiguieron probar este mismo catalizador en condiciones de alta presión (entre 20 y 100 bar) para intentar adaptar las condiciones de reacción a las requeridas para la posterior transformación del CO en productos líquidos.

La solución surgió a través de un catalizador a base de níquel, zinc y carbón desarrollado por Nágila Maluf, estudiante de doctorado en IQ-USP e integrante del equipo coordinado por Rossi. “Esta combinación cambia la forma en que las moléculas interactúan en la superficie del catalizador, en comparación con el níquel puro”, explica el profesor.

Según Rossi, los catalizadores se utilizan mucho en la industria, pero también se utilizan a diario para purificar los gases de escape de los automóviles. “Los catalizadores son sustancias que promueven reacciones químicas entre dos o más moléculas. Pueden ser, por ejemplo, enzimas o superficies metálicas, como es el caso de este estudio. Los catalizadores en general tienen la función de acelerar la reacción entre moléculas que no reaccionarían. naturalmente, o que reaccionarían muy lentamente", explica Rossi. Además, los catalizadores también tienen la función de seleccionar una ruta de reacción para generar el producto deseado.

El equipo ahora se está preparando para continuar con el estudio. “El próximo paso es utilizar dos catalizadores diferentes en el mismo reactor. Uno de ellos es a base de níquel, zinc y carbono; el otro es a base de hierro o cobre”, dice Rossi.

Fuente: TN Petróleo