Desarrollan una forma más eficiente y sostenible de obtener productos químicos a partir de gases de efecto invernadero

Investigadores del Instituto de Tecnología Química (ITQ) desarrollan catalizadores innovadores que permiten la conversión de dióxido de carbono en productos útiles, mediante inducción magnética, logrando una eficiencia energética sin precedentes

Un equipo de científicos del Instituto de Tecnología Química (ITQ), centro de investigación que es parte del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universitat Politècnica de València (UPV), ha desarrollado dos innovadores catalizadores que permiten transformar el dióxido de carbono (CO2), uno de los principales gases de efecto invernadero, en productos químicos y gas combustible. Este avance se logra mediante una tecnología de inducción magnética, una metodología que se destaca por su eficiencia y sostenibilidad. Los resultados de la investigación fueron publicados en la revista ACS Catalysis.

Un catalizador es una sustancia que facilita y acelera una reacción química sin consumirse durante el proceso. Los catalizadores desarrollados por el ITQ están compuestos por nanopartículas de cobalto encapsuladas en carbono. Este material innovador, cuando se expone a un campo magnético, actúa simultáneamente como catalizador y agente calefactor, utilizando la inducción magnética como mecanismo para generar calor de manera eficiente.

El principio de inducción magnética, ampliamente utilizado en las cocinas de inducción, se distingue por ser más eficiente y sostenible en comparación con métodos tradicionales de calefacción como los hornos de gas o los de resistencia eléctrica. Esta tecnología permite trabajar a temperaturas locales más bajas, pero generando temperaturas superficiales altas y controladas, lo que optimiza el proceso de transformación del CO2 en productos útiles.

 

Avances en eficiencia energética

Los investigadores probaron los nuevos catalizadores en una reacción química bien conocida: el Reverse Water Gas Shift (RWGS). Esta reacción es crucial para convertir dióxido de carbono en monóxido de carbono y vapor de agua, un proceso clave en la lucha contra el cambio climático. El dióxido de carbono, presente en la atmósfera, es un gas responsable del efecto invernadero, que contribuye al calentamiento global.

El sistema de inducción magnética ha demostrado una eficiencia energética excepcional, logrando una conversión del dióxido de carbono superior al 70%. Además, uno de los catalizadores probados ha sido capaz de operar más de 200 horas sin pérdida significativa de actividad ni necesidad de reactivación, lo que asegura un funcionamiento continuo y sostenible.

 

Impacto en procesos industriales sostenibles

Los avances obtenidos abren un abanico de posibilidades para la captura y utilización de carbono, particularmente en la producción de gas de síntesis a partir de dióxido de carbono. Este gas, fundamental en la fabricación de combustibles y productos químicos, es un componente clave en la industria química.

Según Pascual Oña, científico titular del CSIC en el ITQ, “el gas de síntesis es esencial para la fabricación tanto de combustibles como de productos químicos. Por lo tanto, los avances logrados podrían integrarse en procesos industriales más sostenibles, con menos huella de carbono, alineados con los objetivos de la transición energética.”

 

Un Proyecto europeo con perspectivas globales

La investigación forma parte del proyecto europeo LAURELIN, cuyo objetivo es desarrollar tecnologías avanzadas para convertir el dióxido de carbono en metanol renovable a través de diferentes tecnologías emergentes, tales como inducción magnética, plasma y microondas. Además del ITQ, colaboran en este proyecto otros destacados centros de investigación, como el Instituto de Investigaciones Químicas (CSIC-Universidad de Sevilla), el University College of London, el Research Complex at Harwell (Reino Unido) y el Laboratoire de Physique et Chimie des Nano-Objets (LPCNO), que agrupa al CNRS, INSA y la Université de Toulouse (Francia).

Este esfuerzo multidisciplinario subraya la importancia de la colaboración internacional para abordar desafíos globales como la reducción de emisiones de CO2 y la sostenibilidad industrial.

Referencia:
Adrián García-Zaragoza, José Luis del Río-Rodríguez, Christian Cerezo-Navarrete, Silvia Gutiérrez-Tarriño, M. Asunción Molina, Lucy Costley-Wood, Jaime Mazarío, Bruno Chaudret, Luis M. Martínez-Prieto, Andrew M. Beale, Pascual Oña-Burgos. Pd-Enhanced Carbon-Encapsulated Co Nanoparticles for Efficient Reverse Water–Gas Shift under Magnetic Induction HeatingACS Catal. 2025, 15, 11, 9489–9502. https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.5c01232

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