Nueva ruta sintética para la producción de biocombustibles
En comparación con los métodos anteriores, el equipo ha logrado un alto rendimiento y selectividad en condiciones de reacción menos agresivas
Un equipo de investigación germano-chino ha encontrado una nueva ruta sintética para producir biocombustible a partir de la biomasa. Los químicos convirtieron la sustancia 5-hidroximetilfurfural (HMF) producida a partir de biomasa en 2,5-dimetilfurano (DMF), que podría ser adecuado como biocombustible. En comparación con los métodos anteriores, lograron un mayor rendimiento y selectividad en condiciones de reacción más suaves. El equipo dirigido por el Dr. Baoxiang Peng y el profesor Martin Muhler, del Laboratorio de Química Industrial de la Universidad del Ruhr de Bochum (RUB), y el grupo dirigido por el profesor Christof Hättig, de la Cátedra de Química Teórica de la RUB, describieron el método junto con sus colegas de Changzhou (China) en la revista Angewandte Chemie.
El equipo de catálisis de Bochum: Baoxiang Peng (izquierda) y Martin Muhler
© RUB, Rohlf
El trabajo forma parte de la cooperación de investigación germano-china "Nuevos materiales funcionales para una química sostenible", que cuenta con el apoyo de la Fundación Alemana de Investigación.
Mejor combustible que el etanol
"El DMF sería muy adecuado como biocombustible, ya que tiene un número de octano más alto que el etanol, una mayor intensidad energética y un punto de ebullición ideal de 92 a 94 grados Celsius", explica Baoxiang Peng. Aunque la conversión de HMF en DMF se ha investigado intensamente, existen varios obstáculos. La producción de DMF requiere condiciones de reacción relativamente duras, como una alta presión de hidrógeno, y a menudo sólo crea una pequeña cantidad del producto deseado, además de formar subproductos no deseados. Por ello, los investigadores buscan nuevas formas de desencadenar eficazmente la reacción en condiciones más suaves. Esto se ha conseguido en el presente trabajo.
El ácido fórmico, la clave del éxito
El equipo llevó a cabo la reacción en presencia de ácido fórmico e hidrógeno. Se utilizaron nanopartículas de paladio como catalizador. De este modo, los químicos consiguieron una velocidad de reacción cinco veces mayor que la registrada con métodos anteriores. La adición de ácido fórmico, en particular, desempeñó un papel crucial en la creación de condiciones de reacción favorables, como demostraron los investigadores en sus investigaciones detalladas.
Realizaron la reacción con varios aditivos y compararon el rendimiento y la selectividad, que fueron mejores en presencia del ácido fórmico. Esta sustancia facilita una vía de reacción más rápida y también evita la aparición de reacciones secundarias no deseadas.
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