Investigadores han descubierto un nuevo mecanismo de reacci\u00f3n que podr\u00eda utilizarse para mejorar los dise\u00f1os de catalizadores de los sistemas de control de la contaminaci\u00f3n para reducir a\u00fan m\u00e1s las emisiones de \u00f3xidos de nitr\u00f3geno causantes de la emisi\u00f3n de gases de escape de los motores di\u00e9sel.La investigaci\u00f3n se centra en un tipo de catalizador llamado zeolitas, los caballos de carga en las refiner\u00edas de petr\u00f3leo y qu\u00edmicas y en sistemas de control de emisiones de los motores di\u00e9sel. Se necesitan nuevos dise\u00f1os de catalizadores para reducir la emisi\u00f3n de \u00f3xidos de nitr\u00f3geno, ya que las tecnolog\u00edas actuales s\u00f3lo funcionan bien a temperaturas relativamente altas.<\/p>\n
\u201cEl desaf\u00edo clave en la reducci\u00f3n de emisiones es que pueden ocurrir en un rango muy amplio de condiciones de operaci\u00f3n y especialmente de temperaturas de escape\u201d, subraya uno de los autores, Rajamani Gounder, profesor de Ingenier\u00eda Qu\u00edmica en la Escuela de Ingenier\u00eda Qu\u00edmica de la Universidad de Purdue, en Indiana, Estados Unidos. \u201cQuiz\u00e1s el mayor desaf\u00edo est\u00e1 relacionado con la reducci\u00f3n de NOx a bajas temperaturas de escape, por ejemplo durante el arranque en fr\u00edo o en conducci\u00f3n urbana congestionada\u201d, a\u00f1ade.<\/p>\n
Sin embargo, adem\u00e1s de estas condiciones \u201ctransitorias\u201d, los veh\u00edculos futuros naturalmente operar\u00e1n a temperaturas m\u00e1s bajas todo el tiempo porque ser\u00e1n m\u00e1s eficientes. \u201cAs\u00ed que vamos a necesitar catalizadores que funcionen mejor no s\u00f3lo durante las condiciones transitorias, sino tambi\u00e9n durante temperaturas de escape inferiores mantenidas\u201d, indica Gounder.<\/p>\n
Convertir \u00f3xidos de nitr\u00f3geno<\/strong><\/p>\n Este experto codirige a un equipo de investigadores que ha descubierto una propiedad esencial del catalizador para que sea capaz de convertir \u00f3xidos de nitr\u00f3geno, como se detalla en un art\u00edculo publicado en la edici\u00f3n digital de este jueves de \u2018Science\u2019 y que aparecer\u00e1n en un n\u00famero posterior de la revista.<\/p>\n \u201cLos resultados aqu\u00ed apuntan a un mecanismo catal\u00edtico previamente desconocido y tambi\u00e9n se\u00f1alan a nuevas direcciones para descubrir mejores catalizadores\u201d, subraya William Schneider, profesor de Ingenier\u00eda de la Universidad de Notre Dame, en Indiana, Estados Unidos. \u201c\u00c9sta es una reacci\u00f3n de gran importancia ambiental utilizada para limpiar los gases de escape\u201d, apostilla.<\/p>\n El trabajo fue realizado por investigadores en Purdue, Notre Dame y Cummins Inc., un fabricante de motores di\u00e9sel. \u201cCummins ha estado apoyando la investigaci\u00f3n de ingenier\u00eda qu\u00edmica de Purdue relacionada con la reducci\u00f3n de emisiones de motores durante los \u00faltimos 14 a\u00f1os \u2013subraya Aleksey Yezerets, director de Catalyst Technology en Cummins\u2013. Esta publicaci\u00f3n muestra un ejemplo de los muchos conocimientos sobre estos complejos procesos con los que hemos trabajado juntos a lo largo de los a\u00f1os\u201d.<\/p>\n Uso de estructuras con poros de un nan\u00f3metro de di\u00e1metro<\/strong><\/p>\n Las zeolitas tienen una estructura cristalina que contiene poros diminutos de aproximadamente un nan\u00f3metro de di\u00e1metro que est\u00e1n llenos de \u201csitios activos\u201d de \u00e1tomos de cobre donde tiene lugar la qu\u00edmica. En los nuevos hallazgos, los investigadores descubrieron que el amon\u00edaco introducido en el escape genera la solvataci\u00f3n (disoluci\u00f3n) de estos iones de cobre para que puedan emigrar dentro de los poros, encontrare unos a otros, y realizar un paso catal\u00edtico que no es posible de otra manera.<\/p>\n Estos complejos de cobre y amon\u00edaco aceleran una reacci\u00f3n cr\u00edtica de ruptura de enlaces de mol\u00e9culas de ox\u00edgeno, que actualmente requiere una temperatura de escape de aproximadamente 200 grados Celsius para que se produzca de manera eficaz. Los investigadores est\u00e1n tratando de reducir esta temperatura a unos 150 grados Celsius.<\/p>\n \u201cLa raz\u00f3n de toda esta qu\u00edmica funciona porque los \u00fanicos sitios aislados de cobre se unen y trabajan en t\u00e1ndem para llevar a cabo un paso dif\u00edcil en el mecanismo de reacci\u00f3n \u2013afirma Gounder\u2013. Es un proceso din\u00e1mico que involucra sitios de cobre \u00fanicos que se re\u00fanen para formar pares durante la reacci\u00f3n para activar mol\u00e9culas de ox\u00edgeno y luego volver a ser sitios aislados despu\u00e9s de que la reacci\u00f3n sea completa\u201d.<\/p>\n Este paso limitador de velocidad podr\u00eda acelerarse ajustando la distribuci\u00f3n espacial de los iones de cobre, lo que conduce a menores emisiones de \u00f3xido de nitr\u00f3geno a temperaturas m\u00e1s fr\u00edas de lo que es posible ahora.<\/p>\n Para hacer estos descubrimientos, los investigadores necesitaban t\u00e9cnicas que pudieran \u201cver\u201d los \u00e1tomos de cobre mientras suced\u00eda la reacci\u00f3n catal\u00edtica. Ninguna t\u00e9cnica es capaz de lograrlo, por lo que combinaron la informaci\u00f3n de los estudios utilizando rayos X de alta energ\u00eda en un sincrotr\u00f3n en el Laboratorio Nacional de Argonne, con modelos computacionales de nivel molecular realizados en supercomputadoras en el Centro Notre Dame de Investigaci\u00f3n Inform\u00e1tica y el Laboratorio de Ciencias Moleculares en el Laboratorio Nacional del Pac\u00edfico Noroeste.<\/p>\n Fuente:<\/strong> Europa Press<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Investigadores han descubierto un nuevo mecanismo de reacci\u00f3n que podr\u00eda utilizarse para mejorar los dise\u00f1os de catalizadores de los sistemas de control de la contaminaci\u00f3n para reducir a\u00fan m\u00e1s las emisiones de \u00f3xidos de nitr\u00f3geno causantes de la emisi\u00f3n de gases de escape de los motores di\u00e9sel.<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":6933,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[3],"tags":[],"class_list":["post-6932","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-tech"],"yoast_head":"\n