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Científica mexicana perfeccionará biocombustibles de alto rendimiento

Publicado por @Shinji_Harper el martes, 6 agosto 2013
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Oaxaca, México.- Issis Claudette Romero Ibarra, posdoctorante del Instituto de Investigaciones en Materiales (IIM) de la UNAM, obtuvo la beca L’ORÉAL-UNESCO-Academia Mexicana de Ciencias (AMC), con la que piensa continuar sus investigaciones en biocombustibles de alto rendimiento mediante un sistema heterogéneo.

unamisis Su trabajo representa una diferencia importante respecto a otros estudios que usan catalizadores homogéneos, porque los heterogéneos reducen los costos y simplifican el proceso al facilitar la separación y purificación de los productos resultantes: biodiésel y glicerol. Además, con este último se pueden producir otros de valor agregado.

Mientras trabaja en el Laboratorio E 101 de Absorción de Gases, a cargo de Heriberto Pfeiffer Perea (de la mencionada entidad universitaria), la egresada de la Facultad de Química refirió qué significa contar con la beca y las aplicaciones que quiere desarrollar.

Aunque nunca pensó que podría ganar este premio, señaló que los dos últimos años los ha dedicado al proyecto para obtener biocombustibles con base en materiales sustentables que abatan los altos índices de contaminación y efectos como el calentamiento global.

Además, agradeció la mayor apertura en la ciencia exacta, química y física en el país, donde la participación de la mujer gana cada vez más terreno.

“México depende del petróleo. Buscar alternativas es una opción que contempla, al mismo tiempo, aspectos ambientales y económicos. Hay que disminuir los contaminantes generados por la combustión del energético y desarrollar nuevas rutas de síntesis de productos químicos derivados de éste”, mencionó Issis.

Captura de dióxido de carbono y producción de biodiésel

Al mencionar el proyecto encabezado por Pfeiffer, explicó que capturan dióxido de carbono (uno de los gases que más contribuye al efecto invernadero) de diferentes formas. Éste se genera de la combustión de petróleo, las plantas industriales, al quemar carbón o leña, al producir electricidad y al usar vehículos automotores.

Para esta aplicación se sintetizan materiales cerámicos como silicatos de litio y/o sodio, zeolitas, hidróxidos laminares y zirconatos, con particular atención en el zirconato de sodio.

“En el proyecto que ganó la beca, desarrolla, sintetiza, caracteriza y evalúa catalíticamente nuevos materiales cerámicos, es decir, estudiamos cómo funcionan estos materiales para la producción del biodiésel”. Para esto, se realiza una reacción química entre los cerámicos (catalizador), diferentes tipos de aceites y metanol, que conducen a la obtención del comburente.

“La reacción para elaborar un biocombustible o biodiésel se denomina reacción de transesterificación, esto es, transformar triglicéridos, ácidos grasos o aceites en diferentes ésteres. Para ello, se mezclan los aceites con metanol o algún alcohol en presencia de un catalizador y se producen metil-ésteres (nombre químico del biodiésel), que tiene muchas ventajas sobre otros tipos de energía”.

Ventajas

El biodiésel es una energía alternativa o combustible sustentable y presenta ventajas sobre el petróleo: no es tóxico, es renovable y no genera los óxidos de azufre que, desprendidos de la combustión de gasolinas, producen lluvia ácida.

Otra ventaja es su carácter biodegradable. Participa en el ciclo del carbón, esto es, el mismo dióxido de carbono que sale de la quema es absorbido por las plantas y convertido en aceites empleados nuevamente para producirlo. Su aplicación resulta eficiente dado que no se necesita modificar los motores de autotransporte, pues es posible combinarlo con el convencional a razón de hasta 20 por ciento de biodiésel.

Tradicionalmente para fabricarlo con catalizadores homogéneos, se utiliza hidróxido de sodio e hidróxido de potasio, que dificultan la purificación de los productos finales.

En el proyecto usan el sistema heterogéneo en fase sólida con material cerámico como el zirconato de sodio y aceites vegetales. Como resultado de esta investigación, se han realizado trabajos, tesis, y se envió un artículo a Fuel Processing Technology, en el que participaron Issis Romero, Heriberto Pfeiffer y el alumno Nicolás Torres Santiago.

Al utilizar la reacción del zirconato de sodio hay un rendimiento de 98 por ciento en biodiésel y el catalizador se puede reutilizar. Además se obtiene glicerol, subproducto de valor agregado con aplicaciones en ciertos tipos de alimentos, cosméticos y fármacos. A diferencia del sistema de catalizador homogéneo, en el heterogéneo se separan fácilmente productos y catalizador.

Con la beca L’ORÉAL-UNESCO-AMC, se podrá continuar con el proyecto, y adquirir diferentes reactivos y equipos que permitan ampliar los campos de investigación. En una faceta nueva, se cambiarán los aceites antes vegetales, como la soya, por reciclados de la industria.

“Así evitaremos contaminación de mantos acuíferos y suelos. Veremos si es posible conseguir altos rendimientos, como ha sucedido con el aceite de soya y el zirconato de sodio, como catalizador”, explicó Issis Romero, quien aceptó estar contenta por conjuntar la parte ambiental y la reducción de importantes problemas de contaminación de forma económica.

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