Investigadores del UPV-CSIC desarrollan un catalizador más eficiente y resistente para reducir las emisiones de los coches – El Periódico de la Energía

Informe sobre el Desarrollo de un Nuevo Catalizador y su Impacto en los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS)

Introducción y Relevancia para el Desarrollo Sostenible

El presente informe detalla el desarrollo de un catalizador de nueva generación por parte de investigadores del Instituto de Tecnología Química (ITQ), centro mixto de la Universitat Politècnica de València (UPV) y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC). Esta innovación representa una solución tecnológica avanzada para la mitigación de la contaminación atmosférica, alineándose directamente con múltiples Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de la Agenda 2030. El catalizador está diseñado para la oxidación de monóxido de carbono (CO), un gas tóxico emitido por motores de combustión y procesos industriales, transformándolo en dióxido de carbono (CO2), menos nocivo a nivel local.

Características Técnicas y Ventajas Comparativas

El material desarrollado es un catalizador de platino sobre óxido de cerio (Pt/CeO2) que presenta un diseño estructural innovador. Su eficacia y durabilidad superan significativamente a las tecnologías actuales.

• Eficiencia Superior: Es hasta cuatro veces más eficaz que los catalizadores comerciales existentes en la oxidación de monóxido de carbono.
• Alta Estabilidad: Mantiene su rendimiento catalítico en condiciones operativas extremas, como altas temperaturas y exceso de oxígeno, escenarios donde otros materiales se desactivan.
• Estructura Única: Los centros activos de platino se encuentran anclados en escalones con forma de “V” en la superficie del óxido de cerio. Esta configuración previene la re-oxidación del platino, que es un mecanismo común de desactivación en catalizadores convencionales.

Contribuciones Directas a los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS)

El impacto de esta tecnología se extiende a varios ODS, promoviendo un futuro más sostenible y saludable.

1. ODS 3: Salud y Bienestar: Al reducir drásticamente las emisiones de monóxido de carbono, un contaminante atmosférico perjudicial para la salud humana, el catalizador contribuye directamente a mejorar la calidad del aire y a disminuir la incidencia de enfermedades respiratorias.
2. ODS 9: Industria, Innovación e Infraestructura: Este desarrollo es un claro ejemplo de innovación orientada a la sostenibilidad. Su aplicación en la industria automotriz y energética fomenta una industrialización más limpia y la modernización de infraestructuras para que sean más respetuosas con el medio ambiente.
3. ODS 11: Ciudades y Comunidades Sostenibles: La implementación de este catalizador en vehículos de gasolina es fundamental para reducir la contaminación urbana, haciendo de las ciudades lugares más seguros, saludables y sostenibles para vivir.
4. ODS 12: Producción y Consumo Responsables: La tecnología optimiza los procesos industriales que requieren la oxidación de CO, como la gasificación y la descontaminación, promoviendo patrones de producción más eficientes y con menor impacto ambiental.
5. ODS 13: Acción por el Clima: Si bien su función principal es combatir un contaminante local, la mejora en la eficiencia de los sistemas de control de emisiones es un paso crucial en el desarrollo de tecnologías más limpias, que son parte integral de la estrategia global de acción climática.

Metodología de Investigación y Colaboración Internacional (ODS 17)

El éxito de esta investigación se fundamenta en el uso de técnicas analíticas avanzadas y en una sólida colaboración internacional, reflejando el espíritu del ODS 17: Alianzas para lograr los Objetivos.

Técnicas Empleadas:

• Microscopía electrónica de ultra-alta resolución (HAADF-STEM).
• Uso de radiación de sincrotrón (XAS).
• Espectroscopía Fotoelectrónica de Rayos X (XPS).
• Estudios cinéticos y modelado mediante la Teoría del Funcional de la Densidad (DFT).

Entidades Colaboradoras:

• Instituto de Tecnología Química (ITQ, UPV-CSIC), España.
• Department of Chemistry and NIS Centre, University of Turin, Italia.
• European Synchrotron Radiation Facility (ESRF), Francia.
• Department of Materials and Environmental Chemistry, Stockholm University, Suecia.

Conclusión y Perspectivas Futuras

El desarrollo de este catalizador de alta actividad y estabilidad representa un avance clave en la lucha contra la contaminación. Su potencial para mejorar la depuración de gases en el transporte terrestre y aéreo, así como para optimizar la seguridad y sostenibilidad en procesos industriales, abre la puerta a una nueva generación de tecnologías más limpias y eficientes. Esta innovación no solo ofrece una solución técnica a un problema ambiental, sino que también impulsa de manera significativa el cumplimiento de los Objetivos de Desarrollo Sostenible a nivel global.

1. ¿Qué Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) se abordan o están conectados con los temas destacados en el artículo?

• ODS 3: Salud y Bienestar

  El artículo se centra en un catalizador diseñado para “eliminar gases tóxicos de los vehículos, como el monóxido de carbono (CO)”. La reducción de la contaminación del aire está directamente relacionada con la mejora de la salud pública y la disminución de enfermedades respiratorias y otros padecimientos causados por la mala calidad del aire.

• ODS 9: Industria, Innovación e Infraestructura

  El texto describe una innovación tecnológica significativa (“un nuevo tipo de catalizador”) desarrollada a través de la investigación científica (“investigación liderada por el Instituto de Tecnología Química”). Esta innovación busca reconvertir industrias y transportes para que sean más sostenibles, promoviendo “tecnologías más limpias y eficientes” que pueden aplicarse en “distintos sectores estratégicos vinculados con la industria química y energética”.

• ODS 11: Ciudades y Comunidades Sostenibles

  Una de las aplicaciones principales del catalizador es “reducir la contaminación en motores de automóviles”. Dado que el transporte por carretera es una de las principales fuentes de contaminación del aire en las ciudades, esta tecnología contribuye directamente a reducir el impacto ambiental negativo de las zonas urbanas y a mejorar la calidad del aire para sus habitantes.

• ODS 12: Producción y Consumo Responsables

  El desarrollo de este catalizador aborda la gestión de desechos químicos, en este caso, el monóxido de carbono generado por motores y procesos industriales. Al convertir un gas tóxico en dióxido de carbono (CO2) antes de que sea liberado, se promueve una gestión más sostenible de las emisiones, reduciendo su impacto adverso en el medio ambiente y la salud humana.

2. ¿Qué metas específicas de los ODS se pueden identificar en función del contenido del artículo?

1. Meta 3.9

   “Para 2030, reducir sustancialmente el número de muertes y enfermedades producidas por productos químicos peligrosos y la contaminación del aire, el agua y el suelo”. El catalizador está diseñado explícitamente para reducir la contaminación del aire al eliminar el monóxido de carbono, un gas tóxico, lo que contribuye directamente a esta meta.

2. Meta 9.4

   “Para 2030, modernizar la infraestructura y reconvertir las industrias para que sean sostenibles, utilizando los recursos con mayor eficacia y promoviendo la adopción de tecnologías y procesos industriales limpios y ambientalmente racionales…”. El artículo destaca que el catalizador es una “innovación que abre la puerta a tecnologías más limpias y eficientes” para la “depuración de gases en vehículos de gasolina” y para “procesos industriales”, lo que se alinea perfectamente con la modernización y sostenibilidad industrial.

3. Meta 11.6

   “Para 2030, reducir el impacto ambiental negativo per cápita de las ciudades, incluso prestando especial atención a la calidad del aire…”. Al mejorar los sistemas que eliminan gases tóxicos de los vehículos, la tecnología tiene un impacto directo en la mejora de la calidad del aire urbano, un componente clave de esta meta.

4. Meta 12.4

   “Para 2020, lograr la gestión ecológicamente racional de los productos químicos y de todos los desechos a lo largo de su ciclo de vida… y reducir significativamente su liberación a la atmósfera…”. El catalizador es una tecnología para la gestión de un desecho químico (CO), transformándolo para reducir su liberación como gas tóxico a la atmósfera.

3. ¿Hay algún indicador de los ODS mencionado o implícito en el artículo que pueda usarse para medir el progreso hacia los objetivos identificados?

El artículo no menciona indicadores cuantitativos oficiales de los ODS. Sin embargo, se pueden inferir indicadores cualitativos o indirectos basados en el propósito de la tecnología descrita:

• Reducción de emisiones de contaminantes atmosféricos

  El indicador más directamente implícito es la medición de la reducción de emisiones de monóxido de carbono (CO). El artículo afirma que el catalizador “podría transformar los sistemas que eliminan gases tóxicos de los vehículos” y “reduce la contaminación emitida por el vehículo”. El seguimiento de la concentración de CO en las emisiones vehiculares e industriales sería una medida directa del éxito de esta tecnología y del progreso hacia las metas 3.9, 11.6 y 12.4.

• Avance en investigación y desarrollo (I+D)

  El artículo destaca que la investigación “ha sido publicada en Nature Communication” y que se han empleado “numerosas técnicas de investigación avanzadas”. La publicación en revistas científicas de alto impacto y la inversión en I+D para tecnologías limpias son indicadores indirectos del progreso hacia la meta 9.5 (Aumentar la investigación científica y mejorar la capacidad tecnológica).

4. Tabla de ODS, metas e indicadores

Fuente: elperiodicodelaenergia.com