Plásticos más baratos y ecológicos

There is no translation available.

El primer óxido de cobre y plata conocido, descubierto en el Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona (CSIC), puede abaratar y simplificar los procesos de fabricación de plásticos.

 

Estructura cristalina del óxido de cobre y plata.El primer óxido de cobre y plata conocido, sintetizado en el Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona (CSIC), puede abaratar y simplificar los procesos de fabricación de plásticos. Este óxido (ahora ya una familia de óxidos) reduce el tiempo y temperatura necesarios para obtener formaldehído (producto intermedio en la síntesis de polímeros), lo que se traduce en un aumento de productividad y ahorro energético para la industria. El resultado ha conducido a una patente y a la búsqueda de socios para su explotación industrial. Otra posible aplicación son las pilas de combustible basadas en el metanol, alternativas a las de hidrógeno.

"Resulta sorprendente que nadie haya obtenido antes este material", señala Pedro Gómez- Romero, responsable del proyecto, que alude a "la belleza de lo simple".

Los intentos de otros laboratorios internacionales para sintetizarlo, basados en el calentamiento de óxidos de cobre y de plata, se encontraban siempre con el mismo problema: la plata tiende a separarse del oxígeno a las altas temperaturas asociadas a las reacciones en estado sólido. Los científicos del Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona lo resolvieron con un procedimiento mucho más simple y que se desarrolla a temperatura ambiente.

La fórmula funciona y a primera vista resulta de lo más fácil: "Basta con disolver unas sales de cobre y de plata en agua y forzar su coprecipitación en medio básico, lo que forma un precursor que da lugar al nuevo óxido mixto de cobre y plata, que a diferencia de los óxidos de plata es estable en aire hasta los 350ºC".

Oxidación de alcoholes

"Este material no se sintetizó buscando una aplicación inmediata. Simplemente respondía a un interés científico básico", [1] afirma Gómez-Romero, quien a partir de entonces ha colaborado con otros centros en la búsqueda prospectiva de aplicaciones. Tras publicar su trabajo inicial recibió llamadas de diversos especialistas interesados en aspectos diversos del óxido, como mineralogía, propiedades magnéticas [2] o catálisis [3].

El compuesto facilita considerablemente la reacción de oxidación parcial del metanol para dar formaldehído

El contacto más fructífero vino de la mano de Gerhard Mestl, entonces científico del prestigioso Instituto Fritz-Haber de Berlín, y del que actualmente se ha desvinculado para formar una empresa tecnológica. Este investigador "coincidió con nosotros en considerar el óxido recién descubierto como potencialmente interesante. Nos abrió una nueva puerta, al estudiar y descubrir la capacidad catalítica del compuesto en los procesos de oxidación parcial de alcoholes".

"Nuestro compuesto, por ejemplo, facilitaba considerablemente la reacción de oxidación parcial del metanol para dar formaldehído, especialmente a temperaturas bajas de reacción", explica Gómez-Romero, quien añade que el formaldehído es uno de los intermedios esenciales para la síntesis de resinas poliméricas y plásticos. Al funcionar mejor a bajas temperaturas este catalizador supone una reducción en el consumo energético de las empresas con lo que se abaratarían los costes y disminuiría el impacto ambiental.

Pilas de combustible

Por otra parte, a temperaturas más elevadas, el mismo óxido es capaz de catalizar la oxidación total de metanol a CO2 y agua, lo cual se podría explotar en su aplicación en pilas de combustible de metanol directo, una alternativa a las de hidrógeno que goza de las ventajas del manejo de un combustible líquido.

Si el metanol procede de la biomasa (desechos naturales), no importa que produzca CO2, pues este gas "ha sido previamente fijado en los tejidos vegetales de dicha biomasa y vuelve a ponerse en circulación en un ciclo cerrado sin que aumente su cantidad global en la atmósfera", explica Gómez-Romero.

Mientras esta segunda aplicación "debe todavía probarse", las propiedades del óxido como catalizador ya han sido demostradas en laboratorio, lo que ha conducido a una patente y a buscar socios para su posible explotación industrial.

Referencias:


[1] Ag2Cu2O3 : The First Silver-Copper Oxide; P. Gómez-Romero, E. Tejada-Rosales, M.R. Palacín. Angew.Chem. 1999, 111(4), 544-6. Angew.Chem.Int.Ed.Engl. 1999, 38(4), 524-5.

[2] Room-Temperature Synthesis and Crystal, Magnetic, and Electronic Structure of the First Silver Copper Oxide; Eva M. Tejada-Rosales, Juan Rodríguez-Carvajal, Nieves Casañ-Pastor, Pere Alemany, Eliseo Ruiz, Santiago Alvarez and Pedro Gómez-Romero. Inorg. Chem. 2002 41(25), 6604-6613

[3] Pedro Gómez-Romero, Eva Tejada-Rosales, Jörg Wölk, Gerhard Mestl; Preparación y caracterización de catalizadores a base de óxidos de cobre y plata. Patente Española. 06-06-2002, Spain 200201309