El CSIC participa en un proyecto internacional para transformar azúcares en energía con catalizadores inorgánicos
07.06.2012: El Instituto de Tecnología Química, centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universitat Politécnica de València, participa en una investigación para transformar los azúcares en energía mediante el empleo de catalizadores artificiales como las zeolitas. Los resultados de este trabajo se publican en Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Existe un interés creciente en el uso de fuentes de carbono renovables para la producción de productos químicos, polímeros y combustibles. Actualmente, se están explorando numerosas transformaciones químicas de la biomasa en una amplia variedad de productos. En este sentido, una etapa clave en la producción biocombustibles a partir de la biomasa es la isomerización de glucosa a fructosa.
El proceso consiste en la transformación de un azúcar, como la glucosa, en otra molécula similar, como la fructosa, que presenta una reactividad mucho mayor. En la actualidad, esta reacción de isomerización se lleva a cabo utilizando un catalizador biológico (enzima). No obstante, las enzimas presentan grandes problemas de operatividad (purificaciones previas, pH y temperaturas limitadas, desactivación de la enzima), que evitan o encarecen los procesos de obtención de químicos de alto valor añadido a partir de la biomasa.
Uno de los grandes desafíos actuales es ser capaces de aprender cómo actúan los sistemas biológicos, y ser capaces de diseñar catalizadores más eficientes y estables que mimeticen su comportamiento. Esto es lo que han conseguido este grupo de investigadores que han sido capaces de diseñar un catalizador inorgánico con grupos funcionales que son capaces de mimetizar el comportamiento del catalizador biológico.
Manuel Moliner, investigador del CSIC que ha participado en el trabajo, nos explica: “Lo que hemos conseguido ha sido inducir la isomerización de la glucosa en fructosa en un medio acuoso empleando como catalizador artificial una zeolita hidrófoba que contiene ácidos de Lewis. De este modo, podemos reproducir el proceso biológico en condiciones de temperatura o acidez más extremas”.
“Este procedimiento es muy interesante a nivel industrial, ya que nos permitiría acoplar otras reacciones consecutivas para la producción de productos químicos y combustibles derivados de la biomasa sin dañar el catalizador” añade Moliner.
En la investigación, liderada por el Instituto Tecnológico de California, también participan científicos del Laboratorio Nacional Argonne, la Universidad del Noroeste de Evanston, la Universidad del Estado de Wayne en Detroit, el Instituto Tecnológico de Massachusetts y el Centro para la Ciencia y la Tecnología Catalítica de Delaware.
Publicación original:
Ricardo Bermejo-Devala, Rajeev S. Assaryb, Eranda Nikollaa, Manuel Moliner, Yuriy Román-Leshkova, Son-Jong Hwanga, Arna Palsdottira, Dorothy Silvermana, Raul F. Lobog, Larry A. Curtissb, and Mark E. Davisa; "Metalloenzyme-like catalyzed isomerizations of sugars by Lewis acid zeolites."; PNAS.
Fuente : www.quimica.es
Los catalizadores inorgánicos son más útiles que las enzimas.
ResponderEliminarLas enzimas facilitan las reacciones químicas que tienen lugar en los seres vivos.Sin embargo, estas enzimas presentan grandes problemas de operatividad (exigen purificaciones previas, unas condiciones de pH determinadas y sólo soportan temperaturas limitadas), unos requisitos que hacen imposible su uso en gran parte de los procesos químicos o que los encarecen demasiado.Si se ocupa un catalizador inorgánico las reacciones podrían ocurrir en situaciones donde la enzima no actuaria y así permitir un mejor funcionamiento.
Manuel Moliner,de CSIC explica "El proceso transformador de glucosa a fructosa es el mayor proceso biocatalítico mundial para la producción de jarabe de fructosa, el cual se utiliza como edulcorante; un proceso enzimático que se realiza a temperaturas ambientales y pHs muy neutros,sin embargo, si se quieren utilizar en otras reacciones para obtener químicos de alto valor añadido, no es viable utilizar enzimas porque las condiciones de trabajo necesarias, como por ejemplo altas temperaturas, las destruirían,por eso seria necesario la utilización de catalizadores inorgánicos"
Se inicia una investigación para transformar los azúcares en energía mediante el empleo de catalizadores artificiales como las zeolitas , esto quiere decir que hay un intento de uso de fuentes de carbono renovables , todo esto gracias a una exploración de transformaciones químicas de la biomasa en una gran variedad de productos como por ejemplo combustibles , aunque se necesita la ayuda de un catalizador , no deja de ser una gran opción para todo tipo de consumidor , la investigación puede llevar un futuro sin apuros.
ResponderEliminarDiseñan catalizadores artificiales capaces de convertir el azúcar en energía
ResponderEliminarInvestigadores españoles han logrado fabricar unos catalizadores artificiales que pueden sustituir a los biológicos -mucho más sensibles y caros de obtener- y que son capaces de transformar los azúcares en energía.
Estos catalizadores permitirían fabricar productos químicos, plásticos y combustibles procedentes de la biomasa (materia orgánica rica en azúcares) de manera más eficiente.
Un momento clave en la producción de gran parte de estos productos químicos de alto valor añadido es la "isomerización" o transformación de la glucosa en fructosa, un azúcar que presenta una reactividad mucho mayor que la glucosa.
El CSIC participara en un proyecto que nos ayudara a aprender como actuan los sistemas biologicos
ResponderEliminarActualmente en el mundo la polemica sobre el abastecimiento y la pronta "extincion" de los combustibles fosiles esta siempre en el aire y actualmente hay muchos estudios que buscan encontrar la respuesta a el "de donde sacaremos una nueva fuente de energia renovable" gracias a este experimento que ha efectuado la CSIC se ha logrado transformar el azucar en una fuente de energia, la pregunta es , sera sustentable y permitira un mejor funcionamiento o un igual funcionamiento que los combusibles actuales?
El proceso segun el investigador Manuel Moliner consiste en transformar una molecula como la glucosa o fructosa utilizando una enzima natural , el problema de esto es que presentan grandes problemas de operatividad (purificaciones previas, pH y temperaturas limitadas, desactivación de la enzima) lo cual provoca que sea mas dificil obtener la molecula que usarla.
Manuel Moliner explica que para lograr este proyecto utilizaron como catalizador una zeolita hidrofoba envez de una enzima lo que les permitio reproducir el proceso en medios mas extremos.
Los azucares producen grandes cantidades de energia a nivel biologico, y mesclas de esta se usan en casos como el biodiesel en brasil en el cual se usan restos de caña de azucar y maiz como combustible.
Pedro Roman
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