El CSIC desarrolla un catalizador hibrido más eficaz para la producción de combustibles
Fecha 24/09/2012
Medio Departamento de Comunicación
Una investigación internacional en la que ha participado el
Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha desarrollado un nuevo
tipo de catalizadores híbridos orgánicos-inorgánicos a través de la
encapsulación de enzimas en el seno de nanoesferas huecas. Estas nanoesferas,
delimitadas por una cubierta porosa de sílice, podrían ser empleadas como biocatalizadores
para la producción de biodiesel de manera más eficiente. El trabajo se publica
en la revista Catalysis Today.
El biodiesel es un biocombustible líquido que se obtiene a
partir de lípidos naturales, como aceites vegetales o grasas animales, reciclados
o no, mediante procesos químicos industriales, y que se aplica en la
preparación de sustitutos totales o parciales del gasóleo obtenido del
petróleo. El principal inconveniente relacionado con la producción de esta
energía limpia y renovable es que los aceites vegetales necesarios para el
proceso de producción han de tener un bajo contenido en ácidos grasos libres,
agua y triglicéridos insaturados. Los aceites con estas propiedades son caros y
más apropiados para el consumo humano.
La posibilidad de utilizar materias primas más baratas
requiere, además, el empleo de catalizadores alternativos a los hidróxidos
utilizados actualmente, que muestran una reducida eficiencia en la producción
de biodiésel: los rendimientos y selectividades son bajos y los consumos de
catalizador son altos. “Siguiendo este enfoque, los procesos de producción de
biodiesel catalizado por enzimas, estabilizados en el seno de matrices porosas,
han sido probados recientemente y suponen una alternativa prometedora y
atractiva”, explica el investigador del CSIC Avelino Corma, del Instituto de
Tecnología Química, centro mixto del CSIC y la Universidad Politécnica
de Valencia.
“El problema que surge a la hora de preparar un
biocatalizador es la preservación de la estabilidad y la actividad de la enzima
inmovilizada. Generalmente, el medio en que se inmoviliza la enzima es muy
importante para poder preservar su conformación activa y natural. Siguiendo
este razonamiento, nosotros pensamos que atrapar una enzima en un medio natural
acuoso rodeado con una membrana silícea debería ser posible”, añade Corma.
Los investigadores del Instituto de Tecnología Química han
sido capaces de sintetizar un sólido de materia orgánica-inorgánica con forma
esférica en el que hay una enzima como compuesto activo encapsulada. “La parte
orgánica de esta nanoesfera cuenta con una lipasa aislada del hongo Rizhomucor
miehei como enzima. La nanoesfera está cubierta por una cáscara porosa de
sílice inorgánica que aísla, protege y estabiliza las moléculas bioactivas del
interior. Además, la cantidad de lipasa y sílice utilizadas durante el
procedimiento de inmovilización se han optimizado con el fin de obtener un
biocatalizador heterogéneo, activo y estable. Estas nuevas nanoesferas híbridas
han sido probadas para catalizar reacciones químicas típicas de la producción
de biodiesel, y han sido capaces de conservar su actividad después de cinco
ciclos de reacción, lo que demuestra que su eficacia catalizadora es superior a
la de la enzima libre. Ahora queda emplear este hallazgo en una potencial
aplicación industrial”, concluye el investigador.
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