Experimentación intensiva aplicada a la química

A continuación, los investigadores desarrollan algoritmos para combinar algunos de esos parámetros entre sí. Los algoritmos se introducen en un robot que sintetiza una nueva generación de moléculas en reactores que funcionan en paralelo. Después se estudia la actividad de esa nueva generación de moléculas, para a continuación sintetizar la siguiente. Este procedimiento, consistente en combinar parámetros de distintas moléculas, se denomina “química combinatoria”, y reduce considerablemente el tiempo necesario para descubrir nuevos principios activos.

Si a la industria química se le acusa de contaminar, de generar riesgos de explosión y riesgos para la salud, de emitir dióxido de carbono a la atmósfera, etc., ¿por qué no sustituir los procesos actuales por nuevas vías de síntesis que no tengan esos inconvenientes? Eso sería ideal, pero ¿sobre qué sustancias podría actuar la química combinatoria? Sobre los catalizadores, responden los investigadores.

La mayoría de las reacciones de la industria química se aceleran mediante el empleo de catalizadores. Estos catalizadores son “heterogéneos”, lo que quiere decir que no se encuentran en el mismo estado de agregación que los reactivos o productos (por ejemplo, son sólidos cuando los reactivos y productos son gaseosos). Los catalizadores no se mezclan con los productos de reacción y pueden reutilizarse.

La química combinatoria puede ayudar a desarrollar nuevas generaciones de catalizadores, que posibiliten nuevas vías de síntesis y nuevos productos. Esos catalizadores podrían eliminar los productos intermedios problemáticos, pero también permitirían reducir las temperaturas de proceso, rebajando así la cantidad de carburante dedicado a calentar los reactores (y, por tanto, el dióxido de carbono producido en la combustión). También podrían adaptarse a los reactores miniaturizados del futuro. Así, las reacciones “en paralelo”, llevadas a cabo en un gran número de microrreactores diferentes, permitirían controlar mejor los parámetros de las reacciones, y sus rendimientos.

El proyecto Topcombi está coordinado por el Instituto de investigación sobre catálisis que el CNRS posee en Lyon, en el corazón de la región de Rhône-Alpes, y que aglutina la participación francesa en el programa.

Las líneas de trabajo de Topcombi se basarán en los principales problemas a los que se enfrentan los socios industriales del proyecto, y serán tres:

• Obtención de carburante y materias primas líquidas (y, por tanto, fácilmente transportables) para la industria química a partir del gas natural, en lugar de a partir del petróleo.
• Eliminación de los disolventes y los productos tóxicos en la síntesis de productos intermedios importantes, y suprimir los óxidos de nitrógeno (NO_x) en la síntesis de fertilizantes del sector agroquímico.
• Desarrollo de una nueva química “verde”, capaz de valorizar nuevos biorrecursos (en especial procedentes de la producción de biocarburantes) o para la síntesis de agentes de blanqueo.

De nuestro país, participan en el proyecto, dentro del apartado de grandes empresas petroquímicas, la compañía Repsol, y como centro de investigación, el CSIC (Consejo Superior de Investigaciones Científicas).