Biodiesel a bajo costo a partir de desechos agrícolas
Un nuevo método potente y de bajo costo es capaz de reciclar aceite de cocina usado y desechos agrícolas en biodiesel, y convertir los restos de comida y la basura plástica en productos de alto valor
El método aprovecha un nuevo tipo de catalizador ultraeficiente que puede producir biodiesel de bajo contenido de carbono y otras moléculas complejas valiosas a partir de diversas materias primas impuras.
El nuevo catalizador es tan resistente que puede producir biodiesel a partir de ingredientes de baja calidad, conocidos como materia prima, que contienen hasta un 50% de contaminantes. Podría duplicar la productividad de los procesos de fabricación para transformar basura como restos de comida, microplásticos y neumáticos viejos en precursores químicos de alto valor que se utilizan para fabricar desde medicamentos y fertilizantes hasta envases biodegradables.
El diseño del catalizador se presenta en un nuevo estudio de una colaboración internacional liderada por la Universidad RMIT, publicado en Nature Catalysis. El co-investigador principal, el profesor Adam Lee, RMIT, dijo que las tecnologías de catalizadores convencionales dependían de materias primas de alta pureza y requerían costosas soluciones de ingeniería para compensar su escasa eficiencia.
Para hacer el nuevo catalizador ultraeficiente, el equipo fabricó una esponja de cerámica del tamaño de una micra (100 veces más delgada que un cabello humano) que es altamente porosa y contiene diferentes componentes activos especializados.
Las moléculas ingresan inicialmente a la esponja a través de poros grandes, donde experimentan una primera reacción química, y luego pasan a poros más pequeños donde experimentan una segunda reacción.
Nuevo catalizador
La coinvestigadora principal, la profesora Karen Wilson, también de RMIT, dijo que el nuevo diseño del catalizador imitaba la forma en que las enzimas en las células humanas coordinaban reacciones químicas complejas. «Nuestro enfoque bioinspirado busca los catalizadores de la naturaleza, las enzimas, para desarrollar una forma poderosa y precisa de realizar múltiples reacciones en una secuencia establecida. Es como tener una línea de producción a nanoescala para reacciones químicas, todo alojado en una partícula de catalizador diminuta y supereficiente».
Los catalizadores en forma de esponja son baratos de fabricar y no utilizan metales preciosos. La fabricación de biodiesel con bajo contenido de carbono a partir de residuos agrícolas con estos catalizadores requiere poco más que un recipiente grande, un poco de calentamiento y agitación suaves.
Es un enfoque de baja tecnología y bajo costo que podría promover la producción de biocombustibles distribuidos y reducir la dependencia del diésel derivado de combustibles fósiles. «Esto es particularmente importante en los países en desarrollo donde el diésel es el combustible principal para alimentar los generadores de electricidad domésticos», dijo Wilson.
Los próximos pasos para el equipo de investigación de la RMIT School of Science son escalar la fabricación de catalizadores de gramos a kilogramos y adoptar tecnologías de impresión 3-D para acelerar la comercialización.
Con información de dpa