Cuando las centrales eléctricas queman combustibles fósiles a altas temperaturas, las moléculas de nitrógeno y oxígeno se rompen y forman una clase de compuestos llamados óxidos de nitrógeno o NO.X. Estos gases son contaminantes importantes y contribuyen a la lluvia ácida y al calentamiento global, entre otras cosas.
Una forma de evitar este tipo de emisiones es con un convertidor catalítico, como el que se utiliza en un coche.
“El convertidor catalítico inyecta amoníaco en la corriente de escape de la planta y el hidrógeno del amoníaco reacciona con el oxígeno para formar NO.Xy los productos son moléculas de nitrógeno y agua, que no son tóxicas y no tienen impacto ambiental”, dice G. Whitney Snyder, profesora de ingeniería química y biomolecular en la Universidad de Lehigh y director Israel E. Wachs. Operando Laboratorio de Investigación en Espectroscopía Molecular y Catálisis.
El proceso que puede convertir contaminantes en subproductos benignos se llama reducción catalítica selectiva o SCR. Hasta ahora, no ha quedado claro cómo se produce realmente esta respuesta, y desde hace mucho tiempo existen inconsistencias entre los patrones de respuesta dentro de la literatura. Wachs y su equipo finalmente utilizaron una tecnología sofisticada llamada espectroscopia de excitación y modulación, o MES, para identificar la vía correcta. Sus resultados fueron publicados recientemente. Comunicaciones de la naturaleza.
“Muy pocas personas tienen esta capacidad en este momento”, dice Wachs, refiriéndose al MES. “Nos permitió monitorear señales débiles que antes eran indetectables y reveló los detalles de cómo seguir adelante la respuesta”.
El hallazgo es importante porque tener el patrón de reacción correcto puede indicar cómo modificar o rediseñar el convertidor catalítico para una mayor eficiencia.
Wachs señala que el mecanismo es lo suficientemente general como para poder aplicarse a una variedad de reacciones catalíticas, incluidas las emisiones de NO.X Desde automóviles, barcos, tractores e incluso cortadoras de césped.
“Los productos que producen los catalizadores representan entre el 20 y el 30 por ciento de la economía estadounidense”, dice Wachs. “Se utilizan para fabricar combustibles, productos químicos, fertilizantes e incluso productos farmacéuticos. Los datos concretos que muestran mecanismos de reacción precisos significan que ahora tenemos la capacidad de influir positivamente en miles de reacciones catalíticas.
