Desarrollo de catalizadores bifuncionales selectivos para la producción de diésel renovable mediante el proceso de hidrodesoxigenación de ésteres metílicos

Resumen

A pesar del esfuerzo y del progreso realizado en los últimos años en el desarrollo de fuentes de energías renovables, todavía hoy en día el 80% de la producción mundial de energía procede de combustibles fósiles. Como consecuencia, las emisiones de gases de efecto invernadero de origen antropogénico aumentan a velocidades superiores a las que pueden ser almacenadas/transformadas por suelos, océanos y plantas, lo que conduce a su acumulación en la atmósfera y, por tanto, al calentamiento global. Los esfuerzos de la Unión Europea (UE) para hacer frente al cambio climático, al mismo tiempo que se lleva a cabo un crecimiento inteligente, sostenible e integrador, forman parte de la estrategia Europa 2020. De entre los cinco objetivos principales que conforman dicha acción, cabe destacar aquél que hace referencia directa a la energía, el también conocido como 20/20/20: Asimismo, se establece el objetivo de conseguir una contribución de las energías renovables, fundamentalmente biocarburantes, del 10% en el sector del transporte. En el caso de la biomasa de naturaleza oleaginosa, una de las nuevas alternativas que se postula como más prometedora para la producción de biocombustibles avanzados es la basada en procesos de hidrotratamiento, ya que es capaz de producir hidrocarburos en el rango del diésel con unas propiedades muy semejantes a las que presentan los derivados del petróleo. Al combustible final obtenido mediante este proceso se le denomina diésel renovable (green diesel), HVO (hydrotreated vegetable oils) o hidrobiodiésel. Este proceso de desoxigenación puede tener lugar a través de tres vías: hidrodesoxigenación (HDO), descarboxilación o descarbonilación (HDC). La hidrodesoxigenación consiste en la eliminación del oxígeno en forma de agua, dando lugar a la formación de parafinas lineales con el mismo número de átomos de carbono que el de la molécula de partida. Sin embargo, la descarboxilación/descarbonilación (HDC) produce n-alcanos con un átomo de carbono menos que su correspondiente ácido graso, además de CO2 o CO. En este contexto, se ha planteado la presente Tesis Doctoral con el objetivo de estudiar el proceso de hidrodesoxigenación de ésteres metílicos, usados como moléculas modelo de los triglicéridos que componen los aceites vegetales, para obtener como productos principales hidrocarburos en el rango del diésel. Para ello, el principal reto es el desarrollo de sistemas catalíticos heterogéneos que permitan llevar a cabo esa transformación con una elevada actividad y, sobre todo, una alta selectividad para promover reacciones de hidrodesoxigenación e hidroisomerización frente a otras reacciones secundarias, como las de craqueo y de HDC.