El presente proyecto de investigación aplicada pretende combinar las ventajas inherentes a distintas herramientas de la Química y de la Ingeniería Sostenibles para poner en marcha diversos procesos multicatalíticos avanzados y sostenibles de carácter catalítico de interés en distintos ámbitos de la industria química.

Objetivos

En este proyecto, se pretende profundizar en el desarrollo de procesos integrales de transformación (bio)catalítica de fuentes renovables no comestibles (i.e. grasas y aceites vegetales de desecho, aceite de jatropha, etc), así como de obtención de productos de alto valor añadido (i.e. palmitato de ascorbilo, derivados de nucleósidos con actividad retroviral, etc) mediante la aplicación de tecnologías limpias y sostenibles, como son los medios acuosos y/o los líquidos iónicos (ILs) de función específica (i.e. líquidos iónicos tipo esponja SLILs, líquidos iónicos soportados SILPs) para los que éste grupo ha sido pionero a nivel mundial en su aplicación. Su combinación con el uso de disolventes de bajo impacto ambiental como los fluidos supercríticos (SCFs) o el agua representa una ventaja añadida que se pretende explotar, mostrándose ideal para la elaboración de sistemas catalíticos capaces de operar de modo continuo, que es un aspecto de gran relevancia para el desarrollo de sistemas de interés industrial. Además, la incorporación de la tecnología de microondas para acelerar los procesos catalíticos también será objeto de estudio, con el fin de avanzar en la preparación de sistemas de transformación química de alta economía energética.

Tipos de reacciones

Se estudiarán distintos tipos de reacciones, teniendo los procesos de transformación y valorización integral de sustratos obtenidos de fuentes renovables no comestibles una consideración prioritaria: reacciones de oxidación y reducción, reacciones de formación de enlaces C-C, reacciones de tipo aldólico y relacionadas, catalizadas por sistemas organometálicos libres o soportados, y sistemas biocatalíticos. La recuperación y reutilización de todos los elementos del sistema de reacción (i.e. (bio)catalizadores, líquidos iónicos) será un objetivo esencial con el fin de favorecer la sostenibilidad de los procesos desarrollados.

Ejemplo de proceso multicatalítico

A modo de ejemplo, se desarrollará un proceso multicatalítico, mediante el empleo de diversos reactores acoplados, o de un único reactor multicatalítico, basado en la combinación de lipasas y/o proteasas con complejos organometálicos para la obtención simultánea de biodiesel y éteres de glicerol (aditivos de las gasolinas) a partir de aceite vegetal no comestible.

Contribución única e innovadora

De este modo, la posibilidad de combinar eficazmente distintas técnicas facilitadoras para el desarrollo de procesos sostenibles de alta eficiencia tanto desde el punto de vista de la reacción química objeto de estudio, como desde el punto de vista del proceso global a desarrollar (i.e sistemas integrados reacción-separación mediante membranas catalíticas, y/o líquidos iónicos tipo esponja) representa una contribución única e innovadora de este proyecto.