Empresas Premium
.jpg){kind=logo}
La Universidad Técnica de Viena ha dado un importante paso hacia la producción sostenible de amoníaco, uno de los compuestos más esenciales para la agricultura y la industria química mundial.
Un equipo de investigadores de la institución austriaca ha desarrollado una estrategia innovadora basada en catalizadores avanzados capaces de aprovechar la energía solar para transformar nitrógeno del aire y agua en amoníaco, reduciendo la dependencia de procesos industriales altamente intensivos en energía.
Este avance se inspira en mecanismos presentes en la naturaleza y busca ofrecer una alternativa al tradicional proceso Haber-Bosch, responsable de una parte significativa del consumo energético y de las emisiones globales de CO₂ asociadas a la producción de fertilizantes. La investigación demuestra cómo un diseño más eficiente de los catalizadores puede acercar la síntesis de amoníaco verde a una escala industrial viable.
Los científicos de la universidad vienesa destacan que la combinación de luz solar, agua y catalizadores especialmente diseñados abre nuevas posibilidades para fabricar fertilizantes de forma más limpia y económica. Además de contribuir a la seguridad alimentaria mundial, esta tecnología podría desempeñar un papel estratégico en la transición energética y en la descarbonización de la industria química.
"Tenemos que romper uno de los enlaces más fuertes de la química", afirma Jana Bischoff, del Instituto de Química de Materiales de la Universidad Técnica de Viena y autora principal del estudio actual.
"Al igual que en la nitrogenasa natural, también utilizamos hierro en nuestras estructuras metalorgánicas, un metal relativamente barato y fácilmente disponible", afirma la Dra. Cornelia Baeckmann, de la Universidad Técnica de Viena. "La pregunta clave de nuestra investigación era: ¿cómo podemos adaptar los ligandos orgánicos para que el material sea capaz de producir amoníaco?".
"Cuando un esqueleto metalorgánico absorbe luz, genera un estado excitado en el que se redistribuye la carga eléctrica, especialmente hacia los centros de hierro", explica el profesor Dominik Eder (TU Wien): "Los enlaces orgánicos circundantes modulan las propiedades del MOF y, por lo tanto, su rendimiento catalítico. De este modo, influyen en la cinética de transferencia de electrones, la fuerza de unión del nitrógeno y la accesibilidad de los protones del agua circundante para llegar al sitio activo".
Una vez que una molécula de nitrógeno se une a un sitio de hierro adecuado, su triple enlace extremadamente estable se debilita y se vuelve más reactiva. La molécula puede entonces convertirse gradualmente en amoníaco mediante sucesivas transferencias de electrones y protones.
Con este logro, la Universidad Técnica de Viena se posiciona a la vanguardia de la investigación en química sostenible, consolidando su liderazgo en el desarrollo de soluciones innovadoras para afrontar los retos energéticos y medioambientales del futuro.
|
