Un equipo de investigadores de la Universidad de Zaragoza en el Instituto de Nanociencia de Aragón (INA) ha desarrollado y patentado un nuevo catalizador que ayudará a producir el óxido de etileno de forma más eficiente, con mayor cantidad a menor temperatura, y de manera más económica y respetuosa con el medio ambiente.
El desarrollo, que ha sido publicado recientemente en la revista científica Angewandte Chemie, permitirá revolucionar la producción del compuesto óxido de etileno, que es de gran importancia para el sector industrial.
El catatalizador, que está formado por nanoestructuras de plata embebidas en óxido de cobre, no utiliza promotores y presenta una mayor actividad con rendimientos significativos a partir de unos 100 grados centígrados, lo que significa cerca de 75 menos que el catalizador estándar. Además, también permite operar de forma estable sin necesidad de añadir dicloroetano a la alimentación de forma constante.
La nanoestructura de este nuevo catalizador ha podido elucidarse gracias a las instalaciones del Laboratorio de Microscopías Avanzadas, que ha revelado una configuración en la que las fases de plata y óxido de cobre se entremezclan, permitiendo una fuerte interacción entre ellas.
El óxido de etileno es el decimocuarto compuesto orgánico por tonelaje a nivel mundial, con algo más de 20 millones de toneladas por año en su producción industrial, mientras que en España la producción supera las 100.000 toneladas anuales.
Además de servir para sintetizar etilen-glicol, que se usa como anticongelante, en la fabricación de poliéster, perfumes, lubricantes, disolventes y plastificantes, entre otros usos, así como otros éteres glicólicos y etanolaminas, se utiliza también como esterilizador en aparatos de uso médico o en la maduración acelerada de vegetales.
A pesar de la enorme importancia del óxido de etileno en la industria química, su producción presenta problemas importantes en la selectividad de la reacción y en las condiciones de operación.
El catalizador de referencia en la industria hoy -nanopartículas de plata soportadas sobre alúmina de baja área superficial- requiere una variedad de promotores metálicos (metales alcalinos como el cesio y otros metales como Molibdeno, Tungsteno y Cromo).
Además, para alcanzar una selectividad suficiente, durante la producción industrial se añade de forma continua dicloroetano u otros compuestos conteniendo cloro, juntamente con un alto porcentaje de etano, con los problemas económicos y ambientales que esto conlleva.
Este catalizador se ha obtenido dentro del proyecto Advanced Grant HECTOR, que ha estado dirigido por el catedrático de Ingeniería Química Jesús Santamaría.
En el estudio han participado los doctorandos Adrián Ramírez y Hugo Suárez, y los doctores José Luis Hueso, Reyes Mallada así como el doctor Alfonso Ibarra, del Laboratorio de Microscopías Avanzadas del INA.
