Diseñan nuevos catalizadores para aprovecharlos en la industria

Desde octubre de 2014, el investigador José Manuel Vásquez Pérez, de la Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo (UAEH), trabaja en el diseño de un catalizador de compuestos órgano metálicos como el oro, platino y litio que ayuden a reducir los gastos de la industria para la conversión de materiales derivados del petróleo.

El investigador del Área Académica de Química explicó que la catálisis es la aceleración de alguna reacción química que no ocurre en condiciones normales de temperatura e incluso se colocan diferentes compuestos y se logran materiales distintos después de este proceso, que ocurre principalmente con los derivados del petróleo que son expuestos a altas temperaturas y que generan gas metano y algunos plásticos.

De acuerdo con el académico, que forma parte del programa Cátedras del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt), un catalizador ayuda a agilizar la reacción química de un compuesto y en minutos puede ayudar a obtener compuestos distintos, pero en el aspecto experimental ocurren cambios en las moléculas y por ello estudian las modificaciones de las estructuras en software especializados.

Agregó que al estudiar los cambios en los procesos de catalización, pueden proponer catalizadores más eficientes y económicos que aceleren distintos tipos de reacciones químicas, por lo que el proyecto se centra en generar catalizadores más amigables con el medio ambiente.

En la institución se enfocan en los metales no pesados, es decir, aquellos que son considerados nobles y que no provocan reacciones dañinas al ambiente o a la salud, pero reconoció que para ello deben evaluar las simulaciones de las reacciones químicas para determinar la viabilidad de su propuesta.

El también docente refirió que los programas de computación especializados realizan diferentes ecuaciones matemáticas complejas para determinar las reacciones químicas que se producen con un catalizador y si este es más eficiente que los que existen comercialmente.

Aunque todavía no han realizado pruebas en los más de dos mil compuestos químicos que existen, el investigador enfatizó que están solo en los metales no pesados, y por ello están participando en este proyecto José Guadalupe Alvarado, Julián Cruz Borbolla y otros cinco académicos, además de alumnos de licenciatura y posgrado.

Asimismo, indicó que los investigadores colaboraron para comprar las computadoras especiales, ya que no pueden ser equipos comerciales por el tipo de softwareque utilizan, y desde hace un año comenzaron la etapa de simulación.

Hasta el momento, los investigadores han utilizado el programa Gaussian 09, el cual tiene licencia institucional por la UAEH, así como software libre TFT TV Plus, para conocer el comportamiento de las moléculas en diferentes temperaturas; software para estado sólido llamado VAST, en el que simulan la estructura de los metales a determinadas temperaturas; así como Matematika, que ayuda a graficar los resultados de las ecuaciones y de visualización molecular en forma gráfica y los enlaces que se forman.

José Manuel Vásquez desea que al concluir el proyecto se tenga un catalizador que pueda competir con la síntesis de polímeros clásicos que se pueden obtener a partir del petróleo, y con ello venderlo a la industria de la producción de plásticos.

Para ser competitivo, el catalizador deberá ser más barato que los comerciales, además de ser más eficiente y ecológico, pues en la actualidad son muy tóxicos al tirarse al medio ambiente.

Aunque todavía no hay una fecha para concluir el proyecto, el investigador enfatizó que el proceso de las simulaciones demorará, pero con la adquisición del equipo de cómputo especializado comenzarán con la realización de las primeras.

Fuente: CONACYT.