Obtienen grafeno a partir de residuos de piel de gamba y algas

Un equipo de investigadores del Instituto de Tecnología Química (ITQ) – centro mixto de la Universitat Politècnica de València (UPV) y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) – y de la Universidad de Bucarest (Rumanía), ha obtenido grafeno a partir de residuos de algas y piel de gamba, y ha comprobado sus prestaciones como material sustitutivo de los metales de transición utilizados en los catalizadores.

El estudio, cuyos resultados aparecen publicados en el último número de Nature Communications, se ha centrado en el uso del grafeno en la reacción de hidrogenación, proceso de gran importancia en la industria química y petroquímica.

Suple a metales catalogados como críticos por la dificultad de acceder a ellos

Según explica Hermenegildo García, investigador del ITQ, «la mayoría de los catalizadores incluyen metales de transición«. Algunos de estos metales, como el vanadio, el cromo, el niobio y el tantalio, junto a todos los metales nobles, están catalogados por la Unión Europea (UE) como «críticos» debido a la dificultad de acceder a los mismos.

Por ello, «la UE impulsó un programa para sustituir estos metales, y una forma de lograrlo es utilizando como materia prima productos sostenibles y renovables, que provengan de la biomasa. En este proyecto, nosotros hemos obtenido el grafeno de la pirólisis de alginato – principal componente de las algas – y de quitosano -extraído de los residuos de la piel de gamba«.

De la purificación de la materia prima a la exfoliación del carbón grafítico obtenido con la pirólisis

El proceso se inicia con la purificación de la materia prima – algas y piel de gambas -, de la que se obtiene el alginato y el quitosano. Posteriormente, con la pirólisis – se somete al producto en cuestión a altas temperaturas, sin oxígeno- se produce un residuo de carbón grafítico que, exfoliado, se convierte en grafeno.

«En este estudio demostramos que el grafeno puede sustituir a los metales de hidrogenación de enlaces múltiples carbono-carbono. Entre otras ventajas de esta aplicación, evitaríamos de este modo el uso de platino, níquel o paladio – los tres metales empleados habitualmente -, lo que redundaría en un importante ahorro del proceso, ya que se trata de metales con un gran coste económico«, concluye Hermenegildo García.

Fuente: Universidad Politécnica de Valencia (UPV)