La deshidrogenación de propano (PDH) es un proceso químico necesario para producir propileno, que es la materia prima de muchos plásticos, pero este proceso requiere un gran aporte de calor, pues sucede a temperaturas superiores a 600 °C cuando se lleva a cabo mediante métodos tradicionales, lo que implica uso de energía, materiales y por lo tanto generación der contaminantes.
Estas altas temperaturas plantean varios problemas, como el alto consumo de energía, la degradación del catalizador por sinterización y la acumulación de depósitos de carbono conocidos como coque. Los científicos llevan mucho tiempo buscando maneras de superar estas limitaciones y llevar a cabo la PDH a temperatura ambiente o cercana a ella, lo cual sigue siendo un reto clave en el campo de la catálisis.
Un nuevo estudio publicado en Nature Chemistry ofrece una solución prometedora. Dirigido por los profesores Tao Zhang y Aiqin Wang, del Instituto de Física Química de Dalian de la Academia China de Ciencias (CAS) , en colaboración con el equipo del profesor Yi Gao, del Instituto de Investigación Avanzada de Shanghái de la CAS, los investigadores introdujeron un enfoque novedoso.
Desarrollaron un proceso de PDH asistido por agua que utiliza un catalizador monoatómico de cobre (SAC) y se impulsa mediante una combinación de luz y calor, conocido como fototermocatálisis. Este método permite la conversión eficiente de propano en propileno a temperaturas mucho más bajas que las anteriores.
“Nuestro estudio no solo proporciona una nueva vía para la PDH, sino que también establece un paradigma para llevar a cabo reacciones de alta temperatura impulsadas por la energía solar”, afirmó el profesor Xiaoyan Liu, uno de los autores del estudio.