Reacciones químicas sin residuos
Reacciones mecánicas sin disolventes: este proceso sostenible está a punto de salir al mercado
© RUB, Marquard
Ni una gota de disolvente
La industria química produce cantidades increíbles de residuos. La mayor parte son disolventes, muchos de ellos nocivos para el medio ambiente o incluso tóxicos. El grupo de trabajo de Lars Borchardt está desarrollando conceptos de síntesis que no sólo reducen el uso de disolventes, sino que prescinden de ellos por completo. "El concepto se llama mecanoquímica y se basa en llevar a cabo reacciones en molinos de bolas, sin disolventes, simplemente mediante bolas que rebotan unas contra otras, transfiriendo energía mecánica a los reactivos sólidos y consiguiendo así que reaccionen", explica el investigador. "Para ello no se necesita ni una gota de disolvente, por lo que todo es ecológico y sostenible".
En los últimos años, el equipo ha ido un paso más allá y ha recubierto bolas y recipientes de molienda con componentes catalíticamente activos. Esto elimina la necesidad de añadir polvos catalizadores o compuestos catalizadores moleculares. "Estos componentes son difíciles de separar y reutilizar de nuevo", explica Borchardt. En su lugar, las propias herramientas de molienda sirven como componentes catalíticamente activos.
Una start-up para aplicar la investigación
Los investigadores llaman a este proceso especialmente sostenible mecanocatálisis directa. Actualmente funciona a escala de laboratorio. Para que sea aplicable a escala industrial, debe llevarse a cabo a mayor escala y de forma continua. "El objetivo es introducir continuamente reactivos en un reactor y producir continuamente el producto deseado", explica Lars Borchardt.
En su proyecto de prueba de concepto, la atención se centra en el llamado acoplamiento Suzuki, una de las reacciones más importantes de la química farmacéutica. Se llevará a cabo en los llamados extrusores: una especie de picadora de carne que puede llenarse continuamente y expulsa el producto deseado. El objetivo es trasladar la mecanocatálisis directa de la investigación a la aplicación. Esto debería crear las condiciones marco para una puesta en marcha.
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