Hidrogenización de polietileno promovida por CO con ácido fórmico renovable como donante de hidrógeno

Área de la Ciencia:

• Catálisis
• Ciencias de los materiales
• Ingeniería Química
• Química sustentable

Sus antecedentes:

• La hidrogenólisis es una tecnología clave para el reciclaje químico de residuos plásticos.
• El requerimiento de hidrógeno a alta presión plantea desafíos de seguridad e infraestructura.
• El ácido fórmico (FA) es un portador sostenible de hidrógeno derivado de la biomasa o del CO2.

Objetivo del estudio:

• Investigar el uso del ácido fórmico (FA) como fuente de hidrógeno para la hidrogenolización del polietileno (PE).
• Desarrollar un sistema catalítico para la conversión eficiente de PE en combustibles y productos químicos.
• Explorar el papel del CO generado durante la descomposición de la FA en el proceso catalítico.

Principales métodos:

• Hidrogenización del polietileno (PE) utilizando ácido fórmico (FA) como fuente de hidrógeno.
• Se utilizó un catalizador de aleación de rutenio y platino (RuPt).
• Productos gaseosos y sitios activos del catalizador analizados.

Principales resultados:

• Se ha logrado una conversión eficiente del PE en combustibles y productos químicos con sólo un 4,1% de productos gaseosos.
• Se ha demostrado que las trazas de CO procedentes de la descomposición de FA no envenenan el catalizador RuPt.
• Se identificó que el CO induce la formación de especies Ruδ+, mejorando la escisión de enlaces C-C en el PE.

Conclusiones:

• El ácido fórmico (FA) sustituye eficazmente el hidrógeno a alta presión en la hidrogenolización del polietileno (PE).
• El sistema catalizador RuPt es robusto y promueve un reciclaje químico eficiente del plástico.
• Este enfoque ofrece un método más seguro, más flexible y adaptable para el procesamiento descentralizado de plásticos.