Investigadores de la UPV-CSIC han desarrollado un catalizador que mejora la eficacia de los actuales y mantiene su rendimiento en condiciones extremas.
En la actualidad, los motores de los coches producen gases tóxicos como el monóxido de carbono (CO), que deben ser eliminados antes de salir al ambiente. Para lograrlo, se utilizan catalizadores, materiales que aceleran reacciones químicas y permiten convertir estos gases nocivos en dióxido de carbono (CO₂). Sin embargo, los catalizadores tradicionales suelen degradarse con el calor o el exceso de oxígeno, lo que limita su vida útil y su efectividad.
Un catalizador más eficaz y duradero
Un equipo del Instituto de Tecnología Química (ITQ), centro mixto de la Universitat Politécnica de Valencia (UPV) y del CSIC, ha desarrollado un nuevo catalizador capaz de eliminar el CO de manera más eficaz y duradera. Este avance ha sido destacado incluso en la revista Nature Communications.
Esto lo convierte en “una solución prometedora para reducir la contaminación en motores de automóviles y procesos industriales”. El proyecto “podría transformar los sistemas que eliminan gases tóxicos de los vehículos, como el monóxido de carbono (CO)”, ha explicado la UPV en un comunicado.
El nuevo catalizador, basado en platino/óxido de cerio (Pt/CeO₂), ha sido desarrollado por el grupo de investigación Materiales Avanzados para Catálisis y Procesos Sostenibles. Presenta un diseño innovador que mantiene la actividad catalítica sin desactivarse, incluso en motores de gasolina que funcionan a altas temperaturas o con exceso de oxígeno.
“El catalizador consigue una alta actividad y estabilidad simultáneamente en la oxidación de monóxido de carbono”, explica Pedro Serna, investigador del CSIC en el ITQ (UPV-CSIC) y autor principal del estudio.
Esta mejora se consigue gracias a que los centros activos de platino están “atrapados” en escalones en forma de V del óxido de cerio, que actúa como soporte y co-catalizador. Como explica Serna: “Esta disposición estructural inédita impide la re-oxidación de los catalizadores, un mecanismo habitual en la desactivación de catalizadores tradicionales de platino sobre óxido de cerio.”
Impacto práctico y aplicaciones
En términos prácticos, esto significa que cuando el motor produce CO, el catalizador ayuda a transformarlo rápidamente en CO₂ antes de que salga por el tubo de escape. De este modo se reduce significativamente la contaminación.
Además, este material podría aplicarse en otros sectores donde se requiere oxidación de monóxido de carbono bajo condiciones exigentes, como industrias energéticas, descontaminación y procesos de gasificación.
“El desarrollo de un catalizador de oxidación de monóxido de carbono altamente activo y estable representa un avance clave en la reducción de emisiones contaminantes. Este nuevo material mejora la depuración de gases en vehículos de gasolina y optimiza el control ambiental en el transporte aéreo. Además, se mejora la seguridad y sostenibilidad en procesos industriales. Esta innovación abre la puerta a tecnologías más limpias y eficientes, con potencial aplicación en distintos sectores estratégicos vinculados con la industria química y energética,” ha afirmado Pedro Serna.
Desarrollo y colaboraciones
Para desarrollar este catalizador, los investigadores emplearon técnicas avanzadas como sincrotrones (XAS), microscopios electrónicos de ultra-alta resolución (HAADF-STEM), espectroscopía CO-DRIFT y XPS, así como modelado DFT. Estas herramientas permitieron identificar la estructura atómica exacta de los clústeres de platino y entender su funcionamiento, lo que ha sido clave para optimizar su rendimiento y durabilidad.
El proyecto también contó con colaboración internacional de la University of Turin, European Synchrotron Radiation Facility (Grenoble) y Stockholm University (Suecia), lo que subraya la relevancia global de esta innovación.
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