Boletín 7

Los biocombustibles y la catálisis

Los biocombustibles son de origen biológico obtenidos de manera renovable a partir de restos vegetales y materia orgánica (biomasa). La biomasa es una fuente rica en carbón y relativamente económica, de ahí el interés creciente en el uso de este material renovable como precursor prometedor de productos para la sustitución de los derivados del petróleo y químicos de interés industrial.

La producción del biocombustible a partir de la biomasa puede llevarse a cabo por diferentes procesos químicos (Figura 1), los cuales se ven mejorados por uso de catalizadores. La conversión catalítica de gas de síntesis (CO y H2) a hidrocarburos de cadena larga por síntesis de Fischer-Tropsch es un proceso prometedor para el suministro de combustible líquido sostenible, donde se ha empleado catalizador a base de Co promovido por un metal noble (Ru, Rh, Pt) y óxido de metal (Zr, La, Mn, Ce). En el caso de la hidrólisis para la obtención de bioetanol, puede realizarse por fermentación o bien deshidratación de azucares; en el primer caso por acción de microorganismos se obtiene bioetanol y en el segundo mediante el empleo de catalizadores ácidos, se obtienen compuestos con estructura furano tales como el 5-hidroximetilfurfural (HMF) que se ha identificado como una molécula con plataforma versátil que puede ser transformado a productos químicos valiosos.

El proceso de pirolisis implica la descomposición termoquímica de la biomasa en ausencia de oxígeno para producir  gases, líquidos y sólidos. A diferencia de los procesos anteriores, en el de biomasa se utiliza una temperatura alta como agente de activación primaria y se emplean catalizadores (como la zirconia) con el objetivo de mejorar el rendimiento y disminuir la cantidad de oxígeno, además para favorecer la descarboxilación y descarbonilación en la reacción para producir hidrocarburos, alcoholes y carbón. Por último,  el proceso de transesterificación catalítica para producir biodiesel a partir de la biomasa lpuede llevarse a cabo en presencia de catalizadores homogéneos o heterogéneos  y enzimáticos. La ventaja de usar catalizadores básicos es que presentan una alta velocidad de reacción además de que ésta se lleva a cabo a condiciones de presión y temperatura  moderada que a diferencia de los ácidos tienen que ser elevadas.

Escrito por Carolina Solis Maldonado.

 

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