{"id":206606,"date":"2024-03-05T05:28:41","date_gmt":"2024-03-05T09:28:41","guid":{"rendered":"https:\/\/www.eldiario.net\/portal\/?p=206606"},"modified":"2024-03-05T05:28:41","modified_gmt":"2024-03-05T09:28:41","slug":"se-puede-obtener-un-insumo-fundamental-para-la-industria-quimica-sin-emitir-co2","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.eldiario.net\/portal\/2024\/03\/05\/se-puede-obtener-un-insumo-fundamental-para-la-industria-quimica-sin-emitir-co2\/","title":{"rendered":"Se puede obtener un insumo fundamental para la industria qu\u00edmica sin emitir CO2"},"content":{"rendered":"<p>Un estudio publicado en la revista <em>ACS Applied Materials &amp; Interfaces<\/em>, de la American Chemical Society, dio a conocer un nuevo sistema de producci\u00f3n de per\u00f3xido de hidr\u00f3geno (H2O2) sin emisi\u00f3n de di\u00f3xido de carbono (CO2), un importante gas de efecto invernadero. El per\u00f3xido de hidr\u00f3geno es uno de los insumos qu\u00edmicos que m\u00e1s se producen en el mundo, y se lo emplea tanto para aclarar telas y la pasta de celulosa destinada la fabricaci\u00f3n de papel \u2013aparte del blanqueamiento dental\u2013 como en la producci\u00f3n del combustible para el ajuste de la trayectoria de los sat\u00e9lites en el espacio. Y tambi\u00e9n en el \u00e1rea m\u00e9dica, como desinfectante o agente esterilizante. Se elabora anualmente alrededor de 2 millones de toneladas de H2O2.<\/p>\n<p>\u201cPara entender el impacto de nuestro trabajo, es necesario considerar en primer lugar esa importancia del H2O2 en la industria qu\u00edmica, pero tambi\u00e9n c\u00f3mo se lo produce actualmente\u201d, dice el qu\u00edmico Ivo Freitas Teixeira, docente de la Universidad Federal de Sao Carlos (UFSCar), en el estado de Sao Paulo, Brasil. \u201cTodo ese per\u00f3xido se produce mediante un proceso en el que se emplea la antraquinona [un compuesto derivado de la hidr\u00f3lisis del antraceno]. En ese proceso, se reduce la antraquinona y luego se la oxida para generar H2O2. Las desventajas de este m\u00e9todo residen no solamente en el costo de la antraquinona, un compuesto qu\u00edmico caro, sino tambi\u00e9n en la etapa de la reducci\u00f3n, que comprende el empleo de metales nobles como el Pd [paladio], e H2 [hidr\u00f3geno] como agente reductor. La utilizaci\u00f3n del hidr\u00f3geno no es deseable, pues proviene de la reforma del metano, un proceso que se lleva a cabo a altas temperaturas y que libera CO2 como subproducto, lo cual contribuye para el calentamiento global\u201d, explica el cient\u00edfico, quien realiz\u00f3 su posdoctorado en qu\u00edmica inorg\u00e1nica en la Universidad de Sao Paulo (USP).<\/p>\n<p>En este trabajo, los autores lograron elaborar per\u00f3xido partiendo del ox\u00edgeno (O2) y aplicando la fotocat\u00e1lisis para orientar el proceso. En la fotocat\u00e1lisis, los catalizadores (materiales empleados para acelerar las reacciones qu\u00edmicas) se activan al aplic\u00e1rseles luz visible en lugar de altas temperaturas o altas presiones. Otra gran ventaja de esta tarea reside en la utilizaci\u00f3n del nitruro de carbono como fotocatalizador, un material constituido \u00fanicamente por carbono y nitr\u00f3geno, elementos bastante abundantes en la corteza terrestre. Asimismo, los nitruros de carbono pueden activarse en la regi\u00f3n visible, que corresponde a alrededor del 45 % del espectro solar. De esta forma, es probable que la iluminaci\u00f3n artificial pueda reemplazarse por la luz solar, lo que har\u00e1 que el proceso se vuelva a\u00fan m\u00e1s atractivo econ\u00f3micamente.<\/p>\n<p>Tras testear diferentes condiciones de reacci\u00f3n, el grupo de investigaci\u00f3n encontr\u00f3 un sistema con una excelente tasa de producci\u00f3n de H2O2. \u201cEfectuamos la reducci\u00f3n del O2 utilizando una ruta fotocatal\u00edtica, en la cual la fuente de hidr\u00f3geno termina siendo la propia agua del medio de reacci\u00f3n o el reactivo de sacrificio, generalmente glicerol, que es un subproducto de la producci\u00f3n del biodi\u00e9sel\u201d, detalla Freitas Teixeira, quien entre 2019 y 2021 fue fellow de la Humboldt Foundation en el Instituto Max Planck en Potsdam (Alemania).<\/p>\n<p>En este sistema, el nitruro de carbono se emplea como un semiconductor que, cuando se lo irradia con luz, separa las cargas y de este modo promueve reacciones de reducci\u00f3n y oxidaci\u00f3n. En este caso, se reduce el O2 en H2O2 y se oxida el reactivo de sacrificio (el glicerol). Como resultado de ello, se obtiene H2O2 sin necesidad de utilizar H2 y, por ende, sin emisiones de CO2.<\/p>\n<p>\u201cHasta arribar al trabajo publicado, fue un largo camino de investigaci\u00f3n, toda vez que descubrimos que, al tiempo que se produc\u00eda el H2O2 sobre la superficie del fotocatalizador, el mismo pod\u00eda tambdegradarse\u201d, dice Freitas Teixeira. \u201cTuvimos que efectuar una serie de pruebas y modificaciones en el fotocatalizador para promover la formaci\u00f3n del H2O2 y evitar su descomposici\u00f3n. La comprensi\u00f3n del mecanismo mediante el cual se descompone el H2O2 en la superficie de los nitruros de carbono fue sumamente importante, a los efectos de desarrollar el fotocatalizador ideal para esa reacci\u00f3n.\u201d<\/p>\n<p>Freitas Teixeira se encuentra a la cabeza de un grupo de investigaci\u00f3n en la UFSCar que cuenta con el apoyo de la FAPESP. Adem\u00e1s de \u00e9l, firman el paper Andrea Rogolino (Universidad de Padua, Italia); Ingrid Silva, Nadezda Tarakina y Markus Antonietti (Max Planck Institute of Colloids and Interfaces, Alemania), y Marcos da Silva y Guilherme Rocha (UFSCar)\u2026 (Agencia FAPESP).<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Un estudio publicado en la revista ACS Applied Materials &amp; Interfaces, de la American Chemical Society, dio a conocer un nuevo sistema de producci\u00f3n de per\u00f3xido de hidr\u00f3geno (H2O2) sin emisi\u00f3n de di\u00f3xido de carbono (CO2), un importante gas de efecto invernadero. 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