Reacciones químicas sin residuos
Reacciones mecánicas sin disolventes: este proceso sostenible está a punto de salir al mercado
Si las reacciones de la industria química se llevaran a cabo sin disolventes, podría ahorrarse una enorme cantidad de residuos nocivos para el medio ambiente o incluso tóxicos. El Prof. Dr. Lars Borchardt ha demostrado cómo puede hacerse: él y su equipo realizan reacciones impulsadas mecánicamente en molinos de bolas recubiertos catalíticamente. Para que esta denominada mecanocatálisis directa sea comercializable, tiene que funcionar a gran escala y de forma continua. Por su trabajo en este campo, el químico de la Universidad del Ruhr de Bochum ha recibido una subvención de prueba de concepto del Consejo Europeo de Investigación (CEI). El proyecto, denominado "Mecanoextrusión", contará con una financiación de 150.000 euros durante 18 meses.
En las denominadas extrusoras, las reacciones deben llevarse a cabo íntegramente sin disolventes nocivos.
© 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.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Alemán se puede encontrar aquí.
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