Obtienen productos químicos a partir de gases de efecto invernadero de forma más eficiente y sostenible
26/06/2025
Un grupo de investigación del Instituto de Tecnología Química (ITQ), centro mixto de investigación de la Universitat Politècnica de València (UPV) y del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), ha desarrollado dos nuevos catalizadores – sustancias que aceleran una reacción química sin ser consumida en el proceso capaces de obtener precursores de productos químicos y combustibles a partir del dióxido de carbono, el principal gas de efecto invernadero – que actúan simultáneamente como catalizadores y como agentes calefactores, debido a sus propiedades magnéticas. Los avances han sido publicados en la revista ACS Catalysis.
Los nuevos catalizadores magnéticos desarrollados en el ITQ (UPV-CSIC) están compuestos por nanopartículas de cobalto encapsuladas en carbono, siendo uno monometálico y el otro bimetálico basado en cobalto dopado con paladio. En el momento en que se aplica un campo magnético oscilante, estos materiales actúan simultáneamente como catalizadores y como agentes calefactores. El calentamiento por inducción magnética es una tecnología más eficiente y sostenible respecto a las formas de calentamiento convencionales, como son los hornos de gas o los que utilizan resistencia eléctrica.
La investigación ha demostrado que utilizar el calentamiento por inducción magnética permite operar a temperaturas locales más bajas, pero con temperaturas superficiales elevadas y controladas. Los dos nuevos catalizadores se han utilizado en una reacción química conocida como es la Reverse Water Gas Shift (RWGS), que consiste en reducir dióxido de carbono (CO2) con hidrógeno (H2) para producir monóxido de carbono (CO) y vapor de agua como subproducto.
El sistema de calentamiento por inducción magnética ha demostrado una eficiencia energética sin precedentes, con el catalizador dopado con paladio, en la producción de CO. Además, se ha conseguido una estabilidad operativa del catalizador de más de 200 horas sin pérdida significativa de actividad ni necesidad de reactivación, lo que garantiza un funcionamiento continuo y sostenible del proceso. También, se ha obtenido una conversión de CO2 del 71.2 %, siendo completamente selectivo a la producción de CO.
Los resultados de esta investigación tienen aplicaciones claras en el ámbito de la captura y utilización de carbono y, principalmente, en la producción, más limpia y económica, de gas de síntesis a partir de CO2. El gas de síntesis es un gas combustible que se obtiene a partir de sustancias con carbono sometidas a un proceso químico a altas temperaturas.
“El gas de síntesis es esencial para la fabricación de combustibles y productos químicos, por lo que los avances logrados podrían integrarse en procesos industriales sostenibles, electrificados y con menor huella de carbono, alineados con la transición energética”, explica Pascual Oña, científico titular del CSIC en el ITQ (UPV-CSIC) y autor de la investigación.
Descarbonización sostenible mediante el catalizador multifuncional CoPd/Co@C: innovación catalítica bajo calentamiento por inducción magnética.
Investigación internacional
La investigación desarrollada está enmarcada dentro del proyecto europeo LAURELIN (Selective CO2 conversion to renewable methanol through innovative heterogeneous catalyst systems optimized for advanced hydrogenation technologies). Este proyecto tiene como objetivo desarrollar tecnologías avanzadas para convertir CO2 en metanol renovable mediante diferentes tecnologías emergentes como inducción magnética, plasma y/o microondas.
En la investigación han participado, además del ITQ (UPV-CSIC), el University College of London, el Research Complex at Harwell (Reino Unido), el LPCNO (Laboratoire de Physique et Chimie des Nano-Objets), que agrupa al CNRS, INSA y la Université de Toulouse (Francia) y, finalmente, el Instituto de Investigaciones Químicas (CSIC-Universidad de Sevilla, España).
