Los metales líquidos sacuden procesos centenarios de ingeniería química
Hallazgos publicados en Nanotecnología de la naturaleza Hoy en día ofrecemos una innovación muy necesaria que se aleja de los viejos catalizadores que consumen mucha energía y están fabricados a partir de materiales sólidos.
La investigación está dirigida por el profesor Kourosh Kalantar-Zadeh, director de la Escuela de Ingeniería Química y Biomolecular de la Universidad de Sydney, y el Dr. Junma Tang, que trabaja conjuntamente en la Universidad de Sydney y la UNSW.
Un catalizador es una sustancia que hace que las reacciones químicas se produzcan más rápido y más fácilmente sin participar en la reacción.
Los catalizadores sólidos, normalmente metales sólidos o compuestos sólidos de metales, se utilizan habitualmente en la industria química para fabricar plásticos, fertilizantes, combustibles y materias primas.
Sin embargo, la producción química mediante procesos sólidos consume mucha energía y requiere temperaturas de hasta mil grados centígrados.
En cambio, el nuevo proceso utiliza metales líquidos, en este caso disolviendo estaño y níquel, lo que les da una movilidad única, permitiéndoles migrar a la superficie de los metales líquidos y reaccionar con moléculas de entrada como el aceite de canola.
Esto da como resultado la rotación, fragmentación y reensamblaje de las moléculas de aceite de canola en cadenas orgánicas más pequeñas, incluido el propileno, un combustible de alta energía crucial para muchas industrias.
"Nuestro método ofrece una posibilidad incomparable a la industria química para reducir el consumo de energía y ecologizar las reacciones químicas."dijo el profesor Kalantar-Zadeh.
"Se espera que el sector químico represente más del 20 por ciento de las emisiones para 2050."dijo el profesor Kalantar-Zadeh.
"Pero la fabricación de productos químicos es mucho menos visible que otros sectores: un cambio de paradigma es vital."
Cómo funciona el proceso
Los átomos de los metales líquidos están dispuestos de forma más aleatoria y tienen mayor libertad de movimiento que los sólidos.
Esto les permite entrar fácilmente en contacto y participar en reacciones químicas.
"En teoría, pueden catalizar sustancias químicas a temperaturas mucho más bajas, lo que significa que requieren mucha menos energía."Dijo el profesor Kalantar-Zadeh.
En su investigación, los autores disolvieron níquel y estaño de alto punto de fusión en un metal líquido a base de galio con un punto de fusión de sólo 30 grados centígrados.