Javier García Martínez es catedrático de Química Inorgánica de la Universidad de Alicante (UA). Allí dirige el Laboratorio de Nanotecnología Molecular (Nanomol), desde donde ha liderado una investigación que ha dado con un importante descubrimiento. Se trata de una nueva familia de catalizadores con propiedades “a la carta”. Es decir, unos ‘facilitadores’ de reacciones químicas que en los procesos industriales ayudan para ser más eficientes en la consecución de objetivos. Y ser más eficiente significa ser más sostenible con los recursos.
Los investigadores de la UA han diseñado un material que combina características de varias zeolitas, una familia de minerales aluminosilicatos. Precisamente en este aspecto destaca García, fundador de una empresa que ya ha comercializado una familia entera de catalizadores: Rive Technology, basada en zeolitas nanoestructuradas. Una compañía que vendieron en 2019 a la multinacional Grace. Por eso esto es un paso más en un recorrido que él ya ha transitado. El descubrimiento de nuevos catalizadores e introducirlos después en el mercado. Motivo por el cual recibió en 2014 el Premio Jaime I de la Generalitat.
El Año de la Ciencia para el Desarrollo Sostenible
Desde el pasado mes de enero preside la Unión Internacional de Química. Esta entidad está coordinando con el resto de las universidades internacionales el Año de la Ciencia para el Desarrollo Sostenible, aprobado en la Asamblea General de las Naciones Unidas. “Une a todas las ciencias, con el horizonte de la Agenda 2030, para poner el foco del desarrollo sostenible en el descubrimiento, en la investigación, en la ciencia”, destaca el científico. Y es que la catálisis, la química, tienen aquí un papel muy importante. “Nos permite transformar un residuo en materia prima”, sentencia.
— ¿Qué son los catalizadores y para qué se emplean?
— El 90% de las reacciones químicas en la industria están catalizadas. Se utilizan catalizadores porque, gracias a estas sustancias, se pueden controlar los productos que se obtienen. Si de forma natural, sin ningún catalizador, obtendríamos una gran variedad de productos y lo que queremos es usar uno solo, pues, añadimos un catalizador. Una sustancia que modifica el camino de la reacción. Modifica las posibilidades que tiene esa reacción para evolucionar y, por tanto, conseguir solamente aquello que queremos.
Desde el punto de vista medioambiental esto es fundamental, porque lo que hace es reducir los subproductos o productos no deseados y las emisiones que conllevan. El 100% de los procesos biológicos están catalizados y ocurre en un 90% de los procesos industriales. En biología, esta función la realizan las enzimas, que son los catalizadores que controlan los procesos biológicos.
El camino al uso del hidrógeno verde pasa por los catalizadores ferromagnéticos
— ¿Qué supone para la industria estos nuevos catalizadores que habéis descubierto?
— Los catalizadores llevan usándose desde hace más de un siglo, pero estos nuevos son un importante avance. Se ha publicado en Journal de la American Chemical Society, una de las revistas científicas más importantes del mundo. Representa una manera más sostenible de preparar catalizadores. Se logra mediante una tecnología conocida, que es la interconexión entre zeolitas. En ese proceso en el que un catalizador se transforma en otro, esos intermedios, a medio camino entre la estructura inicial y la final, tiene unas propiedades extraordinarias que no se habían estudiado hasta el momento.
El resultado de la curiosidad
— ¿Cómo han dado con ellos?
— Como la mayoría de las investigaciones aplicadas, fue el resultado de la curiosidad. Estábamos estudiando este proceso de interconexión entre catalizadores que son las zeolitas, que es una cuestión abierta. En esa transformación vimos que había unos intermedios. Pensamos que esos intermedios también debían comportarse muy bien como catalizadores, así que los escalamos, compactamos y ensayamos. En todas las reacciones en las que los hemos probado han dado unos resultados extraordinarios. Pero no solo hemos estudiado esos intermedios de transformación, sino que hemos fabricado nuevos catalizadores con ellos y los hemos ensayado.
Lo hemos hecho en tres reacciones muy importantes. Dos se utilizan muchísimo para construir moléculas complejas en la industria química, sobre todo en la farmacéutica. Son la alquilación de friedel-crafts y la condensación tipo Claisen. Reacciones que se estudian en Química y que se emplean para fabricar medicamentos. La tercera es la degradación de plásticos para crear combustibles.
 |
 |
— ¿Qué ventajas ofrece en esa degradación de plásticos?
— Se utilizan para convertir los residuos plásticos en una materia prima como el combustible y evitar así los combustibles fósiles. Nuestros catalizadores tienen un comportamiento muy bueno en este proceso. Primero, porque requieren el uso de menos energía y supone ahorro energético. Segundo, porque se logra a menor temperatura, lo que supone menos emisiones y que el proceso esté más catalizado. Es decir, que sea más controlable y selectivo. Adquirimos un producto más exacto que permite aprovechar más esa materia prima, ya que es exactamente la que queríamos, y además que sea combustible de mejor calidad.
Nuevas líneas de investigación
— ¿Cuál es el siguiente paso para aplicarlo a escala industrial?
— Hemos patentado esta tecnología. Estamos hablando con una multinacional para ver si la podemos comercializar. A partir de una investigación básica basada en la curiosidad, pues hemos hecho un descubrimiento que ha sido patentado y publicado en una de las mejores revistas del mundo. Si todo va bien, lo vamos a explorar con una gran empresa.
Nosotros trabajamos actualmente a escala de laboratorio, con pocos gramos. Muestras representativas. La idea es llevarlo a una escala mayor, con plásticos y residuos reales. Llevarlo a escala preindustrial a través de un proyecto piloto. No digo que vayamos a comercializarlo todavía. Eso aún está lejos, pero sí vamos a explorarlo para ver si podemos hacerlo en un futuro. Esa gran empresa sí ha mostrado mucho interés porque nuestros catalizadores son mejores que los comerciales.
— Además de avanzar en este descubrimiento, ¿piensan seguir investigando?
— Hemos empezado toda una línea de investigación para entender esta nueva familia de catalizadores que está sin explorar. Hemos contratado a más gente en el laboratorio y abrimos nuevas líneas de investigación. Estamos pidiendo proyectos de investigación para explorar un área diferente en estos procesos con zeolitas. Y no digo que estos nuevos catalizadores sustituirían completamente a todos los actuales, porque nunca se sabe. Sin embargo, sí podrían tener muchas posibilidades de sustituir a los actuales en algunas aplicaciones concretas. Especialmente, cuando se trate de transformar moléculas muy voluminosas.
