Un equipo coreano desarrolla un catalizador que convierte un componente de botellas de PET usadas en formiato
En breve
El Instituto Coreano de Ciencias Básicas (KBSI) anunció el 22 de octubre que un equipo conjunto ha desarrollado un catalizador que convierte un componente obtenido de botellas de PET usadas en formiato y ha determinado cómo funciona. El catalizador registró una eficiencia faradaica del 86,37 % y mantuvo un rendimiento estable durante un total de 300 horas en pruebas con una solución elaborada a partir de botellas usadas trituradas.
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El Instituto Coreano de Ciencias Básicas (KBSI, 한국기초과학지원연구원) anunció el 22 de octubre que había desarrollado un catalizador que convierte un componente obtenido de botellas de PET usadas en formiato, y que había determinado cómo funciona. La investigación fue realizada por un equipo dirigido por Jin Jong-seong (진종성), junto con el profesor Choi Myung-ryong (최명룡), de la Universidad Nacional de Gyeongsang (경상국립대), y el profesor Jyh-Chiang Jiang (장즈창), de la Universidad Nacional de Ciencia y Tecnología de Taiwán (국립타이완과학기술대). [ 1 , 2 , 3 ]
Según los informes, la descomposición química de botellas de PET usadas produce ácido tereftálico y etilenglicol. El ácido tereftálico puede reutilizarse como materia prima plástica, pero el etilenglicol se mezcla bien con el agua y tiene un punto de ebullición alto, lo que dificulta su separación y recuperación. En lugar de separar el etilenglicol, el equipo lo convirtió en formiato, que los informes describen como una materia prima química útil. [ 1 , 2 , 3 ]
El catalizador es un catalizador de átomo único en el que átomos de rutenio están fijados uno a uno sobre la superficie de óxido de níquel en lámina delgada. Asia Economy y Newsis afirmaron que se fabricó irradiando con un láser de dióxido de carbono durante unos 10 minutos, y que la reacción tiene lugar donde se unen el óxido de níquel y el rutenio. [ 1 , 3 ]
En las pruebas de conversión, el catalizador registró una eficiencia faradaica del 86,37 %, lo que, según el equipo, significa que alrededor del 86 % de la carga utilizada se destinó a producir formiato. En pruebas con una solución elaborada a partir de botellas de PET usadas trituradas, mantuvo un rendimiento estable durante 12 ciclos de 25 horas, es decir, 300 horas en total. [ 1 , 2 , 3 ]
El equipo utilizó el espectrómetro de masas de iones secundarios híbrido de KBSI en su Centro Regional de Yeongnam para analizar los tipos y la distribución de las sustancias en la superficie del catalizador e identificar las sustancias intermedias formadas durante la reacción. Combinado con cálculos teóricos, el análisis mostró que el hidrógeno se desprende del etilenglicol paso a paso y que el enlace carbono-carbono se rompe al formarse el formiato. Asia Economy y Newsis añadieron que la unión entre el rutenio y el óxido de níquel sostiene de forma estable los intermedios y favorece la formación de formiato. [ 1 , 2 , 3 ]
Jin dijo que el equipo había logrado bases para explicar cómo se convierte el etilenglicol en formiato, y que KBSI utilizará la técnica de análisis para aclarar cómo funcionan otros catalizadores ecológicos y proponer orientaciones de diseño. Choi, citado por Asia Economy, dijo que espera que el trabajo ayude a desarrollar catalizadores de alta eficiencia que conviertan el plástico de desecho en materia prima química de alto valor. Asia Economy y Newsis afirmaron que los resultados se publicaron en Angewandte Chemie International Edition. [ 1 , 2 , 3 ]
Por qué importa
Los medios presentan el trabajo como un paso hacia la conversión de plástico de desecho en materia prima química útil. Los investigadores citados afirman que el análisis podría orientar el diseño de otros catalizadores, pero los documentos no dan ningún calendario para un uso más amplio.
Datos clave
- KBSI informó el 22 de octubre de que un equipo dirigido por Jin Jong-seong (진종성) desarrolló un catalizador que convierte un componente de botellas de PET usadas en formiato e identificó su principio de funcionamiento. [ 1 , 2 , 3 ]
- El trabajo se realizó con un equipo a cargo del profesor Choi Myung-ryong (최명룡), de la Universidad Nacional de Gyeongsang (경상국립대), y un equipo de la Universidad Nacional de Ciencia y Tecnología de Taiwán (국립타이완과학기술대). [ 1 , 2 , 3 ]
- El catalizador es un catalizador de átomo único, con átomos de rutenio fijados uno a uno sobre la superficie de óxido de níquel en lámina delgada. [ 1 , 2 , 3 ]
- Registró una eficiencia faradaica del 86,37 % en las pruebas de conversión a formiato, lo que significa que alrededor del 86 % de la carga utilizada se destinó a producir formiato. [ 1 , 2 , 3 ]
- Con una solución elaborada a partir de botellas de PET usadas trituradas, mantuvo un rendimiento estable durante 12 ciclos de 25 horas, es decir, 300 horas en total. [ 1 , 2 , 3 ]
- Los resultados se publicaron en la revista Angewandte Chemie International Edition. [ 1 , 3 ]
Confirmado por varias fuentes
- KBSI anunció el 22 de octubre que el catalizador convierte un componente de botellas de PET usadas en formiato y que se identificó su principio de funcionamiento. [ 1 , 2 , 3 ]
- El catalizador alcanzó una eficiencia faradaica del 86,37 % y mantuvo un rendimiento estable durante 300 horas (12 ciclos de 25 horas) en pruebas con una solución de botellas usadas trituradas. [ 1 , 2 , 3 ]
- El análisis con el espectrómetro de masas de iones secundarios híbrido de KBSI, combinado con cálculos teóricos, mostró que el hidrógeno se elimina paso a paso del etilenglicol y que se rompe el enlace carbono-carbono para formar formiato. [ 1 , 2 , 3 ]
- El estudio apareció en Angewandte Chemie International Edition. [ 1 , 3 ]
Aún sin aclarar
- Si el catalizador puede usarse en entornos industriales reales. Solo Newsis afirma que la prueba de 300 horas aseguró la posibilidad de uso en emplazamientos reales; los demás documentos no mencionan uso en campo ni calendario.
- Cuánto dura el paso con láser en la fabricación del catalizador. Asia Economy indica unos 10 minutos de irradiación con láser de dióxido de carbono, y Newsis también unos 10 minutos; Yonhap no menciona este paso.