Los investigadores utilizaron compuestos de platino y aluminio para crear un catalizador que permite que ciertas reacciones químicas ocurran de manera más eficiente que nunca. El catalizador podría reducir significativamente el uso de energía en varios procesos industriales y farmacéuticos. También permite una gama más amplia de fuentes sostenibles para alimentar los procesos, lo que podría reducir la demanda de combustibles fósiles que requieren.

Hay muchos productos químicos que se utilizan en una amplia gama de industrias, incluidos los productos farmacéuticos, que probablemente no note en la vida cotidiana; por ejemplo, benceno, tolueno, xileno y etilbenceno, para nombrar unos pocos. Estos se crean en plantas de producción química que utilizan petróleo para alimentar los procesos en cuestión. Pero ahora existe una forma de producir esos productos químicos de una manera más sostenible.

El profesor asistente Xiongjie Jin y el profesor Kyoko Nozaki del Departamento de Química y Biotecnología de la Universidad de Tokio y su equipo han creado un nuevo catalizador, un material que permite o acelera una reacción química específica, que permite una producción más sostenible de los denominados hidrocarburos aromáticos. En la actualidad, el proceso requiere típicamente temperaturas de 200 grados Celsius o más y presiones de 2 o más atmósferas. Pero con el nuevo catalizador del equipo, la temperatura se puede reducir a entre 100 y 150 grados Celsius, y la presión a solo 1 atmósfera, o presión ambiental. Esto podría reducir enormemente el costo de producción de energía.

"Nuestro catalizador de Pt utiliza nanopartículas de platino y un sustrato de metafosfato de aluminio, que rara vez se utiliza en catalizadores, ", dijo Jin." Las moléculas fuente que interactúan con este catalizador a la temperatura y presión adecuadas se descomponen en compuestos de hidrocarburos aromáticos útiles. Este proceso se llama hidrogenólisis. Pero la parte más emocionante para nosotros no es solo que el catalizador mejora la eficiencia de la reacción, pero que abre nuevas opciones para los tipos de materiales de origen que ahora se pueden utilizar en estos procesos ".

En la actualidad, Se utilizan sustancias no renovables a base de petróleo para crear hidrocarburos aromáticos, y este no es un escenario sostenible a largo plazo. El catalizador de Pt permite el uso de biomasa leñosa renovable como material fuente, en particular una familia de compuestos conocidos como ligninas, que contienen fenoles, la base de las reacciones en cuestión. Otro beneficio del catalizador de Pt es que se puede reciclar y reutilizar varias veces. Todos estos factores combinados podrían conducir a una forma mucho más sostenible de producir hidrocarburos aromáticos a escala industrial.

"Esperamos que nuestro estudio contribuya a los Objetivos de Desarrollo Sostenible (de las Naciones Unidas) al producir sustancias químicas de importancia industrial a partir de recursos renovables en lugar de petróleo, y a un menor coste energético, ", dijo Jin." Nuestros próximos pasos serán aumentar aún más la vida útil del catalizador de Pt y también hacer que el catalizador funcione directamente sobre las ligninas, mitigando la necesidad de descomponerlo en fenoles antes de que puedan tener lugar las reacciones ".

El estudio se publica en Catálisis de la naturaleza .