Desarrollo de procesos para valorización de subproductos químicos mediante transformación catalítica en productos de mayor valor agregado

Abstract

El proyecto se enfoca en el desarrollo de procesos catalíticos innovadores para convertir subproductos de bajo valor, en compuestos de alto valor agregado. Esto contribuirá a una bioeconomía sostenible y reducirá el impacto ambiental derivado de la disposición inadecuada de estos subproductos. El proyecto tiene como objetivo general desarrollar métodos de oxidación e hidrogenación que transformen eficientemente estos recursos en productos útiles para la industria farmacéutica, alimentaria y de biopolímeros biodegradables, tales como ácido lactobiónico y ácido láctico, a partir de lactosa, y ácido poliláctico, a partir de glicerol. Además, se explorará la hidrogenación de HMF para la producción de biocombustibles líquidos como el dimetilfurano y la obtención de iminas por deshidrogenación oxidativa de aminas. Los objetivos específicos incluyen el diseño y preparación de catalizadores soportados mono y bimetálicos usando metales nobles y no nobles, la caracterización de estos catalizadores, y la evaluación de su desempeño en reacciones catalíticas. Esto se llevará a cabo mediante la aplicación de técnicas de caracterización modernas y pruebas de desempeño en diversos tipos de reactores catalíticos. La metodología propuesta abarca desde la síntesis de catalizadores hasta su evaluación en condiciones de reactor optimizadas. El proyecto también contempla el modelado y simulación de los procesos catalíticos para asegurar la viabilidad técnica y económica de las tecnologías desarrolladas. Este proyecto no solo promete avanzar en el conocimiento científico y tecnológico de la catálisis, sino que también apunta a resolver problemas específicos relacionados con la gestión de residuos en las industrias agroalimentarias y de biocombustibles, facilitando así el tránsito hacia prácticas más sostenibles y respetuosas con el medio ambiente.

"The project focuses on the development of innovative catalytic processes to convert low-value byproducts into high value-added compounds. This will contribute to a sustainable bioeconomy and reduce the environmental impact resulting from the improper disposal of these by-products. The overall objective of the project is to develop oxidation and hydrogenation methods that efficiently transform these resources into useful products for the pharmaceutical, food, and biodegradable biopolymer industries, such as lactobionic acid and lactic acid from lactose, and polylactic acid from glycerol. Additionally, the hydrogenation of HMF for the production of liquid biofuels like dimethylfuran and the synthesis of imines by oxidative dehydrogenation of amines will be explored. The specific objectives include the design and preparation of supported mono- and bimetallic catalysts using noble and non-noble metals, the characterization of these catalysts, and the evaluation of their performance in catalytic reactions. This will be carried out through the application of modern characterization techniques and performance testing in various types of catalytic reactors. The proposed methodology covers everything from catalyst synthesis to their evaluation under optimized reactor conditions. The project also includes the modeling and simulation of the catalytic processes to ensure the technical and economic viability of the developed technologies. This project not only promises to advance the scientific and technological knowledge of catalysis but also aims to address specific issues related to waste management in the agro-food and biofuel industries, thereby facilitating the transition towards more sustainable and environmentally friendly practices."