Diseño y síntesis de catalizadores ácidos mesoporosos y su empleo en reacciones de aprovechamiento de biomasa en bio/refinerías

Abstract

Materias primas renovables son la biomasa, y aquellas que de alguna manera son obtenidas a partir del procesamiento de la misma. Las unidades productivas donde se realiza el tratamiento de la biomasa, de manera eficiente y minimizando los impactos ambientales se denominan Biorefinerías. El biodiesel es un ejemplo, al igual que el bioetanol, que puede ser incluido como biocombustible a partir de biomasa de primera, de segunda o de tercera generación. Es de primera generación cuando se emplean aceites vegetales o grasas animales. Como subproducto de la industria del biodiesel, se obtiene la glicerina, que representa aproximadamente el 10% en peso del biodiesel producido. En este marco, es interesante plantear la utilización del glicerol como recurso proveniente de la biomasa obtenido a partir de la producción de biodiesel para obtener productos de alto valor agregado. En este proyecto, se propone como línea central de trabajo, el estudio y desarrollo de catalizadores sólidos ácidos, con particular interés en materiales con estructura mesoporosa, a fin de ser utilizados en diferentes reacciones en una biorefinería. También, debido a la experiencia previa del grupo, se incorpora al proyecto la reacción de alquilación de isobutano con butenos, de gran importancia en refinerías de petróleo. El objetivo es ensayar los catalizadores diseñados también en esta reacción, que actualmente se lleva a cabo con catalizadores líquidos muy contaminantes y de elevado impacto ambiental.

Renewable raw materials are biomass, and those that in some way are obtained from its processing. The productive units where biomass treatment is carried out, efficiently and minimizing environmental impacts are called Biorefineries. Biodiesel is an example, like bioethanol, which can be included as biofuel from first, second or third generation biomass. It is first generation when vegetable oils or animal fats are used. As a by-product of the biodiesel industry, glycerin is obtained, which represents approximately 10% by weight of the biodiesel produced. In this framework, it is interesting to propose the use of glycerol as a resource from biomass obtained from the production of biodiesel to obtain high value-added products. In this project, the study and development of acid solid catalysts, with particular interest in materials with a mesoporous structure, is proposed as a central line of work, in order to be used in different reactions in a biorefinery.Also, due to the group's previous experience, the alkylation reaction of isobutane with butenes, of great importance in oil refineries, is incorporated into the project. The objective is to test the catalysts also in this reaction, which is currently carried out with highly polluting liquid catalysts with a high environmental impact.