Cuando las centrales eléctricas queman combustibles fósiles a altas temperaturas, las moléculas de nitrógeno y oxígeno se dividen y luego se recombinan para formar 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 limitar dichas emisiones es con un convertidor catalítico, similar al que se utiliza en un vehículo.
«El convertidor catalítico inyecta amoníaco en el flujo de emisiones de la planta y el hidrógeno del amoníaco reacciona con el oxígeno, NO.Xy los productos son moléculas de nitrógeno y agua que no son tóxicas y no tienen impacto ambiental», dice Israel E. Wachs, profesor G. Whitney Snyder de Ingeniería Química y Biomolecular en la Universidad de Lehigh y director. Obras Laboratorio de Investigación en Espectroscopía Molecular y Catálisis.
Un proceso que puede convertir la contaminación en subproductos benignos se llama reducción catalítica selectiva o SCR. Hasta ahora, no ha estado claro cómo ocurre realmente esta reacción, y la literatura ha estado en conflicto durante mucho tiempo entre los modelos de reacción. Wachs y su equipo utilizaron una tecnología nueva y de vanguardia llamada espectroscopia de excitación y modulación, o MES, para finalmente identificar el camino correcto. Sus resultados fueron publicados recientemente. Conexiones con la naturaleza.
«Muy pocas personas tienen ahora estas opciones», afirma Wachs, refiriéndose al Ministerio del Interior. «Esto nos permitió monitorear señales débiles que antes eran indetectables y reveló información más detallada sobre el progreso de la reacción».
El descubrimiento es importante porque utilizar el modelo de reacción correcto puede indicar cómo modificar o rediseñar el convertidor catalítico para lograr una mayor eficiencia.
Wachs señala que la metodología es lo suficientemente general como para ser aplicable a una variedad de reacciones catalíticas, incluidas aquellas que emiten NO.X desde coches, barcos, tractores e incluso cortadoras de césped.
«Los catalizadores representan entre el 20 y el 30 por ciento de la economía estadounidense», afirma Wachs. «Se utilizan para fabricar combustibles, productos químicos, fertilizantes e incluso productos farmacéuticos. Los datos concretos que muestran el mecanismo de reacción correcto significan que ahora tenemos el potencial de impactar positivamente miles de reacciones catalíticas.
