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Fuente: México Ambiental
Con su proyecto para reducir el contenido de azufre en gasolina y diésel y así impactar positivamente el medio ambiente al reducir la contaminación por combustión de automotores, Víctor Alejandro Suárez Toriello, estudiante de posgrado de la Universidad Autónoma Metropolitana (UAM), obtuvo el Premio a la Mejor Tesis de Doctorado (2014-2015) que otorga la Academia de Catálisis de México.
El investigador posdoctoral adscrito al Laboratorio de Catálisis e Ingeniería de Reacciones para Aplicaciones Ambientales de la Universidad Autónoma Metropolitana (UAM) desarrolló el trabajo Influencia del soporte Al203-TiO2 y la incorporación de ácido en catalizadores NiW para hidrodesulfuración profunda, enfocado en el estudio de catalizadores heterogéneos y su aplicación en la eliminación de ese elemento en gasóleo de origen mexicano.
El doctor Suárez Toriello explicó que la catálisis es un área de las ciencias que aborda los fenómenos y las sustancias que aumentan o disminuyen la velocidad de las reacciones químicas, lo que alienta la producción y la calidad de compuestos potencialmente atractivos para la industria e incluso es aplicable en procesos contra la contaminación medioambiental.
El experto que fue reconocido además por la UAM con la Medalla al Mérito Universitario por sus estudios de posgrado y miembro del Sistema Nacional de Investigadores, refirió que la catálisis es empleada en 80 por ciento de los procedimientos químicos industriales, lo que infiere el gran potencial de aplicación en los sectores petroquímico, energético y farmacéutico..
La tesis, dirigida por el doctor José Antonio de los Reyes Heredia, profesor del Departamento de Ingeniería de Procesos e Hidráulica de la Unidad Iztapalapa y también galardonado, abarcó la influencia de parámetros macroscópicos de síntesis en la formación de nanoestructuras laminares de sulfuro de tungsteno (WS2) promovidas con níquel (Ni), conocidas como NiWS que fueron soportadas sobre óxidos de aluminio (Al2O3) y óxidos mixtos alúmina-titania (Al2O3-TiO2).
El trabajo presentó dos enfoques: uno orientado al sector industrial para reducir el contenido de azufre en el diésel y además a combatir la contaminación, considerando que las normas son estrictas en cuanto a la presencia de dicho elemento químico en gasolina y diésel.
Las corrientes de hidrocarburos de las que derivan ambos combustibles registran gran cantidad de moléculas azufradas y nitrogenadas, que durante la combustión en los motores provocan lluvia ácida y partículas suspendidas, por lo que resulta imperativo suprimir ese mineral para minimizar su impacto en el entorno.
El maestro y doctor en ciencias por la UAM precisó que en el laboratorio se crean catalizadores que ayudan a elaborar y purificar combustibles, previo a su utilización en los motores y en este caso nos enfocamos en la generación de diésel desarrollando uno con base en níquel-tungsteno que disminuyera los niveles de azufre.
Estos catalizadores están conformados por nanoestructuras de sulfuro de tungsteno decoradas con átomos de níquel de alta eficiencia en reacciones involucradas en purificar y revalorizar corrientes derivadas del petróleo, sobre todo la eliminación de azufre y nitrógeno.
Suárez Toriello, expresó que esas nanoestructuras han sido usadas en catalizadores durante mecanismos de hidrotratamiento, pero su formación es compleja porque al estar soportadas sobre óxidos metálicos las interacciones causadas no favorecen su creación.
Ante la problemática, su tesis se concentró en indagar la influencia de ciertos parámetros macroscópicos de síntesis en la conformación de nanoestructuras laminares de WS2 promovidas con níquel soportadas en alúmina y óxidos mixtos Al2O3-TiO2.
Durante las etapas de síntesis y mediante técnicas avanzadas de caracterización fisicoquímica, se observó la evolución de las interacciones químicas entre precursores metálicos –politungstatos y níquel-citratos– y especies químicas superficiales de los soportes catalíticos –Al2O3 y óxidos mixtos Al2O-TiO2– hasta la composición de las nanoestructuras catalíticamente activas.
Los principales logros fueron parámetros macroscópicos de síntesis y precursores metálicos que influyen de manera positiva en la constitución de nanoestructuras NiWS, soportadas en óxidos metálicos eficaces en la hidrogenólisis e hidrogenación, reacciones involucradas en la purificación de corrientes de gasolina y diésel, además de resistentes en condiciones extremas de temperatura, presión y presencia de compuestos azufrados y nitrogenados que caracterizan a los procesos de depuración y revalorización de hidrocarburos.
El científico mexicano dijo que con este estudio se logró el hallazgo de parámetros que favorecen la formación de nanoestructuras tipo NiWS e identificamos precursores eficientes de estas estructuras, con lo que se resuelven muchos de los problemas para su obtención por lo que ahora puede pensarse en otras aplicaciones catalíticas.
También se consiguió un prototipo de catalizador con potencial industrial para la hidrodesulfuración profunda de diésel, útil para reducir la concentración del azufre en el gasóleo, que debe ser menor a 15 partes por millón del elemento, de acuerdo con la NOM-086-SEMARNAT-SENER-SCFI-2005.
En el Laboratorio de la UAM se realizan estudios fundamentales de síntesis, caracterización y evaluación a escala que requieren para continuar hasta su aplicación industrial, la realización de pruebas adicionales, por lo que hay mucho trabajo por delante, aun cuando están en proceso proyectos en coordinación con otras instituciones nacionales e internacionales para alcanzar tales objetivos.
El premio reconoce la labor de esa instalación, donde a pesar de los contratiempos “… nos esforzamos por hacer cosas nuevas cada día y al final vemos que el trabajo da buenos resultados (…) lo que nos motiva a seguir adelante”, dijo el experto.
