Un avance pionero del Instituto de Tecnología Química (ITQ), centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universitat Politècnica de València, está transformando la forma en que se producen plásticos y otros materiales esenciales.
Publicado en la prestigiosa revista Nature Communications, el estudio titulado Uncatalyzed aerobic epoxidation of liquid alkyl alkenes presenta un método innovador que elimina la necesidad de catalizadores metálicos y sustancias tóxicas, utilizando únicamente oxígeno o aire para fabricar plásticos, resinas epoxi y productos farmacéuticos.
Un cambio radical en la epoxidación de alquenos
La epoxidación de alquenos, una reacción clave para producir plásticos, resinas, detergentes, fragancias y lubricantes, tradicionalmente depende de catalizadores metálicos como vanadio o titanio, junto con agentes oxidantes como el peróxido de hidrógeno. Este enfoque genera costes elevados, residuos tóxicos y riesgos ambientales. Sin embargo, el equipo del ITQ, liderado por investigadores como Susi Hervàs-Arnandis, Francisco Garnes-Portolés y Antonio Leyva Pérez, ha desarrollado un procedimiento que no requiere catalizadores ni disolventes peligrosos.
El nuevo método utiliza tres variantes para lograr la reacción:
- Aire a presiones moderadas (3-5 bares).
- Reacción espontánea a temperatura ambiente en contacto con el aire.
- Oxígeno y calor (100-200 °C).
Con una selectividad de hasta el 90%, este proceso iguala o supera el rendimiento de métodos tradicionales, pero con una reducción de costes superior al 50% al eliminar reactivos caros y pasos de purificación.
Impacto en la industria y la sostenibilidad
Este avance tiene implicaciones profundas para sectores como la construcción, la automoción, la informática y la industria farmacéutica. Al permitir el uso de alquenos derivados de biomasa, el método abre la puerta a materias primas renovables, promoviendo procesos más sostenibles. Además, su escalabilidad y compatibilidad con líneas de producción existentes facilitan su adopción sin necesidad de cambios estructurales.
Entre las aplicaciones más destacadas están:
- Producción de resinas epoxi para recubrimientos y adhesivos.
- Detergentes con menor huella ambiental.
- Síntesis de principios activos farmacéuticos.
- Aditivos para fragancias y sabores.
- Lubricantes especializados.
Un paso hacia un futuro más verde
Al eliminar catalizadores metálicos y disolventes tóxicos, este método no solo reduce costes, sino que también minimiza residuos y facilita el cumplimiento de las estrictas normativas ambientales de la Unión Europea. La técnica, que opera en un solo paso (one-pot), combina todos los reactivos en un único reactor, optimizando la eficiencia y la simplicidad del proceso.
Este hito del ITQ no solo redefine la producción industrial, sino que también posiciona a España como líder en la intersección entre investigación química y aplicaciones industriales, marcando un camino hacia una industria más competitiva, sostenible y segura.
