Investigadores del grupo de Química Orgánica. La aportación de investigadores postdoctorales, doctorandos, visitantes y estudiantes de máster y grado es fundamental para la alta capacidad productiva de este equipo.
La provincia sureña de Cantón es de las más prósperas de China. Aporta el 12% del Producto Interior Bruto gracias al impulso de sus potentes fábricas. Con el fin de mantener este nivel de desarrollo industrial, la Universidad Tecnológica del Sur de China ha acudido a un grupo de la Universidad de Córdoba para comenzar una línea de colaboración conjunta en la producción de compuestos químicos de alto valor a partir de derivados agrícolas. No en vano, los científicos de la UCO disponen de un importante conocimiento acumulado en la materia. El trabajo ha empezado a fructificar en 2015. Los científicos chinos y españoles han logrado identificar precursores para producir productos como plásticos para embalaje y nailon a partir de un derivado agrícola, el furfural, de la que Cantón es un importante productor.
Ante el inevitable agotamiento de las fuentes de energía fósiles como el carbón y el petróleo, la ciencia ha iniciado una carrera para aprovechar otros recursos. El creciente volumen de las producciones agrícolas ha empujado el precio de sus derivados a la baja. Por esta razón, desde hace años, químicos de todo el mundo han empezado a aprovechar los subproductos agrícolas en la industria en vez de los de origen fósil. Uno de estos recursos es el furfural, un compuesto que procede del procesado del azúcar o del maíz, por ejemplo, y que se puede aprovechar para fabricar productos muy variados, desde plásticos a insecticidas. Se calcula que el 10% de los residuos agrícolas se pueden convertir esta substancia, lo que la hace muy interesante para la investigación científica.
Las universidades de Córdoba y Tecnológica del Sur de China han comenzado una línea de colaboración mediante la que se pueden catalizadores que faciliten la conversión de este derivado en productos de alto valor para la industria. En concreto, han investigado la producción de una serie de precursores de polímeros que podrían dar lugar a plásticos para embalaje o nailon para la industria textil.
Saber hacer
“Disponemos de un importante know-how en la materia, de cómo saber hacer este tipo de investigaciones y obtener resultados potencialmente aplicables a procesos industriales”, relata Rafael Luque, que dirige el grupo del Departamento de Química Orgánica, experto en nanoquímica y en procesos de valorización de la biomasa. En el trabajo de investigación, los químicos de la UCO se encargan del diseño y parte de la caracterización de los catalizadores, mientras que la universidad cantonesa trabaja en el resto de la caracterización y las reacciones químicas aprovechando la gran disponibildiad de furfural en el sur de China. La experiencia académica de Luque en China le ha permitido establecer este contacto. Además de profesor asociado en la Universidad de Hong Kong de Ciencia y Tecnología (HKUST) es asimismo profesor visitante de la Academia China de las Ciencias en Changchún (provincia de Jilin, norte de China).
Aunque el furfural empleado en esta investigación es puro, la idea es extender estas investigaciones a furfural derivado de la biomasa. No obstante, el furfural procedente de biomasa es más impuro que el comercial, por lo que es posible que sea necesario diseñar todo el proceso de transformación de este precursor. De esta manera, se podrían aprovechar residuos procedentes de este recurso natural. China produce actualmente la mitad de todo el furfural que hay en el planeta.
Experiencia
El equipo de investigadores de la Universidad de Córdoba dirigido por Rafael Luque (www.uco.es/~q62alsor) está especializado en dar valor a residuos agrícolas y forestales para la consecución de productos intermedios para industrias como la farmacéutica, la cosmética o la de fitosanitarios agrícolas en el marco de diversas iniciativas internacionales como la Acción COST FP1306. Trabajan en procesos químicos de catálisis o en procesos de reciclaje avanzado para la transformación de estas materias primas procedentes de la biomasa forestal o de los residuos agrícolas como las cáscaras de naranja o de arroz en productos que luego la industria transformará en bienes tan variados como perfumes, fármacos o fitosatinarios para el campo. El grupo tiene una importante productividad científica en revistas de alto impacto como Chemical Science, Green Chemistry y ChemsusChem.
El diseño de catalizadores para procesos son trabajos de investigación básica, aunque tiene una importante parte aplicada. A partir de esta experiencia, se ha transferido el conocimiento de algunos resultados de investigación a contratos con empresas españolas como Repsol y chinas como Heihua Biotechnotic. Además, Luque ha participado como cofundador de dos spin-off como parte de tecnologías desarrolladas en diversas investigaciones: Starbon Technologies (http://www.starbon-technologies.com) y Green Apllied Solutions (www.greenappliedsolutions.com.es).
Xuan Qiu, Christophe Len, Rafael Luque, Yingwei Li. 'Metal−organic framework encapsulated Pd nanoparticles: towards advanced heterogeneous catalysts'. Chemical Science, 2014,5, 3708-3714.
Xuan Qiu, Christophe Len, Rafael Luque, Yingwei Li. ‘Solventless Oxidative Coupling of Amines to Imines by Using Transition-Metal-Free Metal-Organic Frameworks’. ChemsusChem. Vol. 7. Issue 6. 11684-1688.