•  I
• a · A  I
• Accessibilitat  I
• Mapa web  I
• Cercar  I
• Directori

• ::  Sign in :: 

Un grup d'investigació de l'Institut de Tecnologia Química (ITQ), centre mixt d'investigació del Consell Superior d'Investigacions Científiques (CSIC) i la Universitat Politècnica de València (UPV), ha desenvolupat dos nous catalitzadors, substàncies que acceleren una reacció química, capaços d'obtenir productes químics i gas combustible a partir del diòxid de carboni, el principal gas d'efecte d'hivernacle. I ho fan mitjançant inducció magnètica, una tecnologia eficient i sostenible, gràcies a les propietats d'aquests catalitzadors. Els avanços s’han publicat en la revista ACS Catalysis.

Un catalitzador és una substància que accelera una reacció química sense consumir-se. Els nous catalitzadors desenvolupats per l’ITQ estan compostos per nanopartícules de cobalt encapsulades en carboni. En el moment en què s'aplica un camp magnètic, aquests materials actuen simultàniament com a catalitzadors i com a agents calefactors, en aquest cas mitjançant inducció magnètica.

El calfament per inducció magnètica, el principi que utilitzen les cuines d'inducció, és una tecnologia més eficient i sostenible respecte a les formes de calfament convencionals, com són els forns de gas o els que utilitzen resistència elèctrica. La investigació liderada per l’ITQ ha demostrat que utilitzar el calfament per inducció magnètica amb aquests nous catalitzadors permet operar a temperatures locals més baixes, però amb temperatures superficials elevades i controlades.

Eficiència energètica sense precedents

Els catalitzadors s'han provat en una reacció química ben coneguda (Reverse Water Gas Shift), una reacció clau per a transformar el diòxid de carboni en productes útils, en aquest cas monòxid de carboni i vapor d'aigua. El diòxid de carboni és un gas que forma part de l'atmosfera. Es produeix en respirar, en cremar combustibles fòssils i en processos industrials. El seu excés a l'atmosfera atrapa la calor del Sol, un fenomen es coneix com a efecte d'hivernacle que provoca el calfament global.

El sistema de calfament per inducció magnètica ha demostrat una eficiència energètica sense precedents en la producció de monòxid de carboni amb un dels catalitzadors. A més, han aconseguit que el catalitzador funcione més de 200 hores sense pèrdua significativa d'activitat ni necessitat de reactivació, la qual cosa garanteix un funcionament continu i sostenible del procés. I han obtingut una conversió de diòxid de carboni superior al 70%.

Processos industrials sostenibles

Els resultats d'aquesta investigació tenen aplicacions clares en l'àmbit de la captura i utilització de carboni i, principalment, en la producció, més neta i econòmica, de gas de síntesi a partir de diòxid de carboni. El gas de síntesi és un intermedi químic que s'obté a partir de substàncies amb carboni sotmeses a un procés químic a altes temperatures. “El gas de síntesi és essencial per a la fabricació tant de combustibles com de productes químics, per la qual cosa els avanços reeixits podrien integrar-se en processos industrials sostenibles, electrificats i amb menor petjada de carboni, alineats amb la transició energètica”, explica Pascual Oña, científic titular del CSIC a l’ITQ (UPV-CSIC) i autor de la investigació.

La investigació desenvolupada està emmarcada dins del projecte europeu LAURELIN, que té com a objectiu implantar tecnologies avançades per a convertir diòxid de carboni en metanol renovable mitjançant diferents tecnologies emergents, com ara inducció magnètica, plasma i/o microones. A més de l’ITQ, hi participen l'Institut d'Investigacions Químiques (CSIC-Universitat de Sevilla); la University College of London i el Research Complex at Harwell (Regne Unit); i el Laboratoire de Physique et Chimie des Nano-objets (LPCNO), que agrupa el CNRS, INSA i la Universitat de Tolosa (França).

Referència:

Adrián García-Zaragoza, José Luis del Riu-Rodríguez, Christian Cerezo-Navarrete, Silvia Gutiérrez-Tarriño, M. Asunción Molina, Lucy Costley-Wood, Jaime Mazarío, Bruno Chaudret, Luis M. Martínez-Prieto, Andrew M. Beale, Pascual Oña-Burgos. Pd-Enhanced Carbon-Encapsulated Co Nanoparticles for Efficient reveure's Water–Gas Shift under Magnetic Induction Heating. ACS Catal. 2025, 15, 11, 9489–9502. https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.5c01232