Determinan la estructura de una zeolita que permitirá producir combustibles más limpios

Investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universitat Politècnica de València, que trabajan en el Instituto de Tecnología Química (CSIC-UPV), han sintetizado un nuevo tipo de zeolita con distintos tamaños de poros, la ITQ-43, y han revelado su estructura. El hallazgo podrán emplearse en la transformación de crudo en gasolina y diésel, eliminando más compuestos sulfurosos y nitrogenados, de manera que se puedan producir combustibles más limpios, según han informado ambos centros investigadores en respectivos comunicados.

La investigación, en la que también han participado científicos del Institute of Physical Chemistry Johannes Gutenberg de la Universidad de Mainz (Alemania) y del State Key Laboratory of Inorganic Synthesis and Preparative Chemistry de la Universidad de Jilin (China), ha estado dirigida por el profesor de investigación del CSIC Avelino Corma.

Los científicos del ITQ creen que su investigación se podría utilizar en el campo de los procesos catalíticos industriales. En este sentido, han precisado que las nuevas zeolitas micro-meso porosas podrían tener aplicaciones en la industria petroquímica, electrónica y médica.

Asimismo, podría aplicarse a la transformación de gas natural en combustible líquido, así como contribuir a la obtención de productos químicos útiles de la biomasa. Además, el hallazgo "tiene aplicaciones potenciales en el campo del almacenamiento de gas, la electrónica, la medicina y la perfumería", según ha explicado Corma. El trabajo ha sido publicado por la prestigiosa revista Science.

Compuestas de silicio y aluminio, las zeolitas son materiales microporosos y cristalinos que, debido a sus estructuras definidas y sus poros de dimensiones moleculares, son muy utilizadas como catalizadores y absorbentes en gran cantidad de procesos químicos industriales, como los de la industria petroquímica. Sin embargo, las zeolitas microporosas se ven limitadas en la reacción con moléculas de gran tamaño, como las que se encuentran en los aceites y combustibles pesados.

Para resolver este problema, los científicos emplean procesos de síntesis de zeolitas basados en la utilización de ácidos y altas temperaturas para desarrollar mesoporos de mayor tamaño, obteniendo así zeolitas que puedan reaccionar con moléculas más grandes.

El problema, hasta ahora, residía en que el proceso destruía una fracción importante de la zeolita, y que los mesoporos generados no eran regulares, con la consiguiente pérdida de energía y efectividad.

Los investigadores han conseguido, por primera vez, la síntesis directa de una zeolita con mesoporos y microporos jerárquicamente conectados, lo que permite la reacción de moléculas de distintos tamaños, y ha mostrado la utilidad de la tomografía automática por difracción de electrones para determinar su estructura.