Investigadores de la Universidad de Alicante han desarrollado una nueva generación de catalizadores híbridos que prometen electrificar la industria química, haciéndola más limpia y eficiente. Este avance es crucial para la descarbonización del sector, permitiendo sustituir el calor de combustibles fósiles por energía eléctrica renovable. Publicados en la revista ACS Omega, los resultados muestran que estos nuevos materiales, que integran nanopartículas de carburo de silicio en zeolitas, logran una conversión equivalente a los catalizadores tradicionales pero con un 40% menos de energía. Este innovador diseño mejora la transferencia de calor y abre nuevas oportunidades para procesos químicos más sostenibles.
La descarbonización de la industria química se erige como uno de los principales retos en la transición hacia una economía sostenible. En este contexto, la electrificación de los procesos catalíticos emerge como una solución clave, permitiendo reemplazar el calor generado por combustibles fósiles con energía eléctrica proveniente de fuentes renovables. Esta transformación no solo promete una reducción significativa en las emisiones de gases de efecto invernadero, sino que también abre nuevas posibilidades para el diseño de procesos más eficientes y selectivos.
Un grupo de investigadores de la Universidad de Alicante (UA), junto a colegas de la Universidad Federal de Río de Janeiro (UFRJ), ha dado un paso importante en esta dirección al desarrollar una nueva clase de materiales catalíticos híbridos. Este avance consiste en integrar completamente la fase de calentamiento dentro del propio catalizador, en lugar de añadirla como una mezcla externa.
Los hallazgos fueron recientemente publicados en la revista científica ACS Omega, firmados por Javier García Martínez, catedrático de Química Inorgánica en la UA, junto a Alexandre F. Young, Julia T. de Souza, Antonio M.L.M. Costa, Pedro N. Romano y João M.A.R. de Almeida, todos ellos pertenecientes a la UFRJ. Este trabajo representa un avance crucial para la electrificación de procesos químicos industriales esenciales.
La innovación radica en la síntesis de zeolitas en presencia de nanopartículas de carburo de silicio, un material conocido por su alta eficiencia en la absorción de microondas e inducción electromagnética. El resultado es un material compuesto donde los cristales de zeolita encapsulan las nanopartículas, asegurando un contacto íntimo entre las fases catalítica y térmica.
Este diseño estructural innovador permite una transferencia de calor más rápida y localizada, lo que mejora notablemente la eficiencia en las reacciones químicas. Los experimentos realizados han demostrado que este material híbrido puede alcanzar el mismo nivel de conversión que los catalizadores convencionales, pero utilizando un 40 % menos de energía.
Los investigadores han creado una nueva clase de materiales catalíticos híbridos que integran la fase de calentamiento dentro del propio catalizador, en lugar de ser añadida externamente. Esto permite una electrificación más eficiente de los procesos químicos industriales.
El objetivo principal es la descarbonización de la industria química, contribuyendo a una transición hacia una economía sostenible mediante la electrificación de procesos catalíticos.
El diseño innovador permite una transferencia de calor más rápida y localizada, lo que resulta en un 40% menos de energía utilizada para alcanzar la misma conversión que los catalizadores convencionales.
Colaboraron con investigadores de la Universidad Federal de Río de Janeiro (UFRJ).
Los resultados fueron publicados en la revista científica ACS Omega.