Científicos vallisoletanos diseñan un método ecológico para la obtención de agua oxigenada
Cristina G. Pedraz/DICYT El peróxido de hidrógeno, o lo que es lo mismo, el agua oxigenada tiene multitud de aplicaciones industriales, como el blanqueo de productos alimentarios, su uso como reactivo para la obtención de productos farmacéuticos o como combustible para cohetes en el sector aeroespacial. En la actualidad se obtiene a partir de un proceso complejo de reducción de alquilantraquinona con hidrógeno en presencia de catalizador y el interés de la industria es creciente para lograr un proceso en el que se pueda sintetizar de manera directa el agua oxigenada. El Grupo de Procesos de Alta Presión de la Universidad de Valladolid ha diseñado un método ecológico que sólo se basa en dióxido de carbono y agua.
La investigación se enmarca en una de las líneas de trabajo del grupo, centrada en la “química verde”. “Hay una química muy importante desarrollada en disolventes como los benzenos, disolventes tóxicos, e intentamos buscar alternativas empleando solo como disolventes dióxido de carbono y agua”, explica María José Cocero, coordinadora de equipo de científicos y profesora del Departamento de Ingeniería de Procesos a Presión de la Universidad de Valladolid.
En el caso del agua oxigenada, cuentan con un proyecto del Ministerio de Ciencia e Innovación (Micinn) en colaboración con la compañía Repsol con el fin de producirla de forma más ecológica, un trabajo que dirige el investigador del grupo Juan García Serna. “Ahora se obtiene con la vía de antraquinona, que se basa en crear un producto químico y por descomposición se forma el agua oxigenada”, recuerda Cocero. La forma más sencilla sería tomar las materias primas, el hidrógeno y el oxígeno, y mezclarlas, pero no se trata de elementos reactivos (sustancias que interactúan unas con otras) sino explosivos.
“Esta situación conlleva muchos problemas, por lo que la síntesis directa (la obtención de un compuesto químico a partir de sustancias más simples) no se ha desarrollado”. No obstante, en los últimos años existe un interés creciente por parte de diversos grupos de investigación y empresas para buscar reacciones u otras condiciones donde se pueda sintetizar de forma directa el agua oxigenada. En el caso del grupo de la Universidad de Valladolid, han diseñado un método en medio dióxido de carbono y agua.
Sin productos secundarios
Según explica la investigadora, al producir agua oxigenada en este medio “no se obtienen productos secundarios”, de forma que, aunque el proceso convencional se de en unas condiciones más suaves, “el hecho de que no se den reacciones secundarias o que esos productos sean inocuos y se evite todo el proceso de separación es algo importante para esta industria”.
El equipo de científicos ha analizado ya aspectos de seguridad, cómo afecta la presión y las concentraciones, las condiciones de operación, los límites de inflamabilidad o los disolventes, ya que el metanol, por ejemplo, permite aumentar la solubilidad en dióxido de carbono. “Al disolverse, el metanol permite aumentar la disolubilidad de nitrógeno y oxígeno, con lo cual puedes obtener más cantidad de reactivos en la fase de reacción”, subraya la coordinadora del grupo.
Como especialistas en alta presión, la colaboración con Repsol es “solida” y trabajan conjuntamente en otras líneas. A fin de solucionar los problemas que se den en una instalación que, a priori, no se puede modificar, el grupo ha diseñado otra instalación más pequeña donde investigan mejoras que luego la empresa va a implementaren su planta industrial, de forma que pueden solventar las dificultades que surjan.