Investigadores de la Universidad de Sydney proponen una nueva forma de frenar las emisiones industriales aprovechando la “inteligencia nuclear” de los metales líquidos para generar reacciones químicas más ecológicas y sostenibles.
A pesar de los esfuerzos globales por la energía renovable y la electrificación, la producción química representa entre el 10 y el 15 por ciento de las emisiones totales de gases de efecto invernadero. Más del 10 por ciento de la energía total del mundo se utiliza en fábricas de productos químicos, y estas cifras están aumentando.
Esto se debe a la gran cantidad de energía necesaria para provocar las reacciones químicas utilizadas para fabricar diversos productos. Publicado hoy cienciaLos investigadores han desarrollado una hoja de ruta que muestra cómo se puede transformar el procesamiento químico cambiando la naturaleza de la reacción en la que ocurre.
El profesor Kourosh Kalantar-Zadeh, director de la Escuela de Ingeniería Química, que dirigió la investigación, afirmó: “La gente suele olvidar que las reacciones químicas son el núcleo de todo lo que tenemos y utilizamos; casi todos los productos modernos se fabrican utilizando algún tipo de sustancia química”. Desde el amoníaco para la agricultura hasta los plásticos de alta calidad para equipos médicos, el proceso actual mediante el cual se fabrican requiere cantidades significativas de energía, lo que genera un aumento de las emisiones de gases de efecto invernadero.
Son posibles numerosas reacciones químicas, incluida la producción de hidrógeno verde, la síntesis de sustancias químicas con estructuras específicas, como los polímeros utilizados en productos domésticos, y la descomposición de diversos materiales, como microplásticos y materiales persistentes, incluidas las sustancias perfluoroalquiladas y polifluoroalquiladas (PFAS). Apunta a mejorar utilizando metales líquidos.
“El uso de metales líquidos para reacciones químicas es todavía un concepto muy nuevo; la mayoría de las reacciones químicas todavía dependen de procesos de décadas de antigüedad. Aprovechar la ‘inteligencia atómica’ de los metales en forma líquida para impulsar reacciones sigue en gran medida inexplorado, pero tiene un enorme potencial para transformar la futuro.” de la industria química”, afirmó el profesor Kalantar-Zadeh.
El año pasado, su equipo probó una técnica que utiliza metales líquidos que esperan reemplace los procesos de ingeniería química que consumen mucha energía y que utilizan catalizadores sólidos (metales sólidos o compuestos que causan reacciones químicas) para producir una variedad de materiales, incluidos plásticos, fertilizantes y combustibles. y materias primas para fabricar el producto. . Su equipo demostró recientemente la posibilidad de utilizar aleaciones de metales líquidos derivadas de numerosos metales para producir hidrógeno.
El enfoque del equipo significa que se pueden inducir reacciones químicas a bajas temperaturas, a diferencia de las técnicas actuales que requieren calentar los metales a decenas de miles de grados Celsius. En cambio, el metal líquido disuelve metales catalizadores (metales que causan reacciones) como estaño, cobre, plata y níquel a bajas temperaturas, produciendo metales que promueven reacciones químicas a baja energía.