En el Reino Unido, la Universidad de Plymouth dijo que uno de los científicos que trabaja allí, ha desempeñado un rol clave en una nueva investigación que ha desarrollado un método poderoso y de bajo costo para reciclar y convertir el aceite de cocina usado y los desechos agrícolas en biodiesel, y convertir los restos de comida y basura plástica en productos de alto valor.
El método, descrito en un estudio publicado en Nature Catalysis, aprovecha un nuevo tipo de catalizador ultraeficiente que puede producir biodiesel bajo en carbono y otras moléculas complejas valiosas a partir de diversas materias primas impuras.
En los métodos empleados hasta ahora, el aceite de cocina usado tiene que atravesar por un proceso de limpieza que consume mucha energía antes de ser utilizado para la elaboración de biodiesel, porque los métodos de producción comercial solo pueden manejar materias primas puras con 1-2% de contaminantes.
El nuevo catalizador, desarrollado por un equipo internacional dirigido por la Universidad RMIT en Australia, es tan resistente que puede producir biodiesel a partir de ingredientes de baja calidad, conocidos como materias primas, que contienen hasta un 50 % de contaminantes.
Según los investigadores, es tan eficiente que podría duplicar la productividad de los procesos de fabricación para transformar desechos como restos de comida, microplásticos y neumáticos viejos en precursores químicos de alto valor que se utilizan para fabricar cualquier cosa, desde medicamentos y fertilizantes hasta envases biodegradables.
El Dr. Lee Durndell, profesor de química en la Universidad de Plymouth, se encuentra entre los autores del estudio junto con colegas de RMIT, University College London, University of Manchester, University of Western Australia, Aston University, Durham University y University of Leeds.
Según la Universidad de Plymouth, Durndell ha estado muchos años trabajando en los campos de los nanomateriales y la ciencia de la catálisis, en particular buscando formas de desarrollar materiales y procesos de próxima generación para abordar los grandes desafíos de la sociedad, incluidos los productos químicos ecológicos y la producción de energía.
Para este estudio, trabajó en la síntesis y optimización de las propiedades de los materiales, antes de caracterizarlos mediante análisis de microscopía electrónica de última generación.
Para hacer el nuevo catalizador ultraeficiente, el equipo fabricó una esponja de cerámica del tamaño de una micra (100 veces más delgada que un cabello humano) que es altamente porosa y contiene diferentes componentes activos especializados. Las moléculas ingresan inicialmente a la esponja a través de poros grandes, donde experimentan una primera reacción química, y luego pasan a poros más pequeños donde experimentan una segunda reacción.
Es la primera vez que se desarrolla un catalizador multifuncional que puede realizar varias reacciones químicas en secuencia dentro de una sola partícula de catalizador, y podría cambiar las reglas del juego para el mercado global de catalizadores de U$S 34 mil millones de dólares.
Durndell dijo que “La capacidad de controlar cómo se comporta un material o un proceso a escala atómica es muy difícil, no solo debido a la longitud de las escalas que estamos viendo, sino también a nuestra incapacidad para controlar la ubicación de los componentes individuales con este nivel de detalle. La naturaleza está llena de ejemplos en los que los organismos alcanzan este nivel de control para producir energía, reproducirse o incluso comunicarse. Tomando lecciones de la naturaleza, el sueño es poder replicar este nivel de control dentro de nuestros propios procesos creados por el hombre; con este trabajo, parece que estamos un paso más cerca de lograrlo”.
Los catalizadores esponjosos son baratos de fabricar, no utilizan metales preciosos, y la producción de biodiesel bajo en carbono a partir de desechos agrícolas con estos catalizadores requiere poco más que un recipiente grande, un poco de calentamiento y agitación suaves.
Si bien los nuevos catalizadores se pueden usar de inmediato para la producción de biodiesel, con un mayor desarrollo podrían adaptarse fácilmente para producir combustible para aviones a partir de desechos agrícolas y forestales, llantas de caucho viejas e incluso algas.
