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Mejora de catalizadores para hidrodesoxigenación

La pirólisis es uno de los procesos más prometedores para la conversión de biomasa lignocelulósica en biocombustibles y productos químicos, por su bajo coste y sencillez de operación. Sin embargo, la fracción líquida obtenida por este procedimiento (conocida como bio-oil) posee un elevado contenido en oxígeno y agua, lo que limita su utilización directa en motores de combustión debido a su bajo poder calorífico, elevada viscosidad y corrosividad.

La hidrodesoxigenación catalítica (HDO) es una de las alternativas más eficientes para reducir el contenido en oxígeno de los bio-oils de pirólisis. Mediante esta vía, el oxígeno es eliminado en forma de agua en presencia de hidrógeno, empleando temperaturas moderadas y un catalizador heterogéneo. Los primeros catalizadores estudiados fueron los tradicionalmente utilizados en los procesos de hidrotratamiento de crudo de petróleo, basados en sulfuros metálicos soportados sobre γ-Al2O3. Sin embargo, dichos catalizadores presentan baja estabilidad, desactivándose rápidamente cuando se emplean en HDO. Como alternativa, se ha planteado la utilización de fosfuros de metales de transición soportados, los cuales han demostrado ser muy efectivos en otros procesos de hidrotratamiento, como la hidrodesulfuración (HDS) y la hidrodesnitrificación (HDN).

En esta investigación1, la Unidad de Procesos Termoquímicos de IMDEA Energía en colaboración con el grupo del Profesor J. Cejka (Charles University, Praga), ha desarrollado una serie de catalizadores bifuncionales para HDO basados en fosfuro de níquel soportado sobre zeolitas bidimensionales, las cuales están constituidas por cristales en forma de láminas ultrafinas, cuya superficie externa puede llegar suponer más del 50 % del área total del material. Esto favorece la dispersión de la fase activa, así como la accesibilidad de los centros activos, lo que permite el procesamiento de moléculas voluminosas, como son las que típicamente se encuentran en los bio-oils de pirólisis. 

[1] S. Gutiérrez-Rubio, A. Berenguer, J. Přech, M. Opanasenko, C. Ochoa-Hernández, Patricia Pizarro, J. Čejka, D. P. Serrano, J. M. Coronado, I. Moreno “Guaiacol Hydrodeoxygenation over Ni2P supported on 2D-zeolites” Catalysis Today 345 (2020) 48-58.  https://doi.org/10.1016/j.cattod.2019.11.015

Más información: Inés Moreno, Investigadora Postdoctoral Asociada, Unidad de Procesos Termoquímicos ines.moreno@imdea.org

Fecha: 
Jueves, Mayo 7, 2020