Diseñan nanocatalizadores para vehículos

UNAM. La primera generación de nanocatalizadores hechos en México para mejorar los convertidores catalíticos de los automóviles ya se diseña en la UNAM. La tecnología, cuyo objetivo es reducir las emisiones contaminantes de los automotores a la atmósfera, se desarrolla en el Centro de Nanociencias y Nanotecnología.  

“Buscamos que sean catalizadores más eficientes, resistentes y baratos que los que hay actualmente en el mercado. Por ello, desde su diseño y planeación están pensados bajo el concepto nano, que mejora algunas propiedades de estas tecnologías”, explicó en entrevista Sergio Fuentes Moyado, director de esa instancia universitaria y titular del proyecto.  

En el equipo participan también Andrey Simakov y Felipe Castillón, quienes junto con Fuentes Moyado trabajan desde 2004 en la creación de nanocatalizadores que contribuyan a reducir esas emisiones.  

Los investigadores tienen lista una formulación que se tramitará próximamente como patente por parte de la Coordinación de Innovación y Desarrollo de la UNAM.  

“El plan es tener listos en 2010 los prototipos que se probarán en condiciones reales en un laboratorio especializado de Estados Unidos, el único en su tipo que tiene relación directa con la industria automotriz”, explicó Fuentes Moyado, ingeniero y doctor en ciencias físicas. 

La tecnología del Centro, agregó, forma parte de la quinta generación de convertidores catalíticos, y es la primera pensada desde su origen como nanotecnología. “Pretendemos que las fases del catalizador colaboren a nivel nanométrico para mejorar las peculiaridades del proceso. Esa es la característica principal”, señaló el investigador.  

Las formulaciones  

Los componentes tradicionales de los convertidores catalíticos son metales nobles como platino, paladio y rodio. “En los últimos años se ha buscado hacer catalizadores que contengan dos metales en lugar de tres, para eliminar el más caro, que es el rodio. Aunque deben distribuirse espacialmente y no usarse en aleación, pues las propiedades disminuyen si los metales se combinan”, aclaró el experto.  

En los catalizadores convencionales el rodio disminuye los óxidos de nitrógeno, contaminantes nocivos con los que se forma el esmog fotoquímico, que produce ozono en una cadena de reacciones químicas cuyas emisiones dañan la atmósfera. En su nanotecnología, los especialistas de la UNAM han desarrollado formulaciones para sustituir ese elemento.  

“Empleamos unos soportes con ciertas características, que combinados en diferente relación y a nivel nanométrico pueden compensar la eliminación de los óxidos de nitrógeno. Usamos componentes como óxidos de ceria, circonita y lantana, así como algunos aditivos de tierras raras para ayudar a que ocurran reacciones de descomposición del óxido de nitrógeno; esto permite abaratar costos de producción del catalizador, manteniendo una misma eficiencia y sustituyendo el rodio”, explicó.  

En su laboratorio de Ensenada, los científicos de la UNAM tienen microrreactores para determinar cuál es la conversión de los gases contaminantes y qué tan eficiente es el catalizador. “Debemos complementar esta investigación con otro tipo de información, donde se simulen las mismas condiciones que salen de un escape de motor y eso aún no lo tenemos. Ahora lo hacemos en colaboración con otros grupos, hemos logrado evaluarlos y funcionan bien”.  

Una última prueba  

Para que los nanocatalizadores estén listos falta una última prueba antes de decidir si se pueden usar comercialmente. “Se hace en Estados Unidos, porque no hay otro lugar dondepueda efectuarse. Son laboratorios asociados con las empresas de automóviles.  

Ellos tienen estrategias para probar en condiciones severas, de alta temperatura y cantidades importantes de azufre. Si nuestro prototipo pasa ese análisis se decide la aplicación”, señaló Fuentes Moyado.  

El director del Centro aseguró que los nanocatalizadores de la UNAM  serán competitivos en el ámbito mundial, eficientes y de bajo costo por la sustitución del rodio.