Gli ingegneri dell'Università dell'Oklahoma in collaborazione con l'Università di Tulsa hanno scoperto un nuovo approccio per l'aggiornamento assistito dall'acqua della sostanza chimica rinnovabile, furfurale, raddoppiare o triplicare il tasso di conversione.

"Energia e acqua sono interconnesse nella produzione di combustibili rinnovabili. Da un lato, l'energia è necessaria per estrarre, purificare e distribuire l'acqua. D'altra parte, l'acqua è utile per produrre energia, " disse Daniele Resasco, professore alla Scuola di Chimica, Ingegneria biologica e dei materiali, Gallogly College of Engineering. "È noto che l'acqua svolge un ruolo importante come solvente ecologico, sostituzione dei solventi organici. La novità è che può accelerare il tasso di idrogenazione".

Nella produzione chimica di energia nella raffinazione convenzionale, la presenza di acqua nei reattori è indesiderabile. Normalmente, quando l'acqua è presente in un sistema reagente in cui è in corso una reazione catalitica, assorbe tipicamente dove dovrebbe avvenire la reazione, che inibisce il tasso di conversione.

"Un gruppo di laureati e studenti universitari in ingegneria chimica ha partecipato alla scoperta dell'acqua come partecipante alla conversione catalitica del furfurale senza inibire la reazione e portando a un grande aumento della velocità nel processo, " ha detto Bin Wang, professore assistente alla Scuola di Chimica, Ingegneria biologica e dei materiali, Gallogly College of Engineering.

Il furfurale è un composto derivato dalla biomassa considerato una piattaforma preziosa per la produzione di combustibili e prodotti chimici. Una strategia importante è quella di idrogenare la molecola in modo che possa essere utilizzata nell'industria chimica in un secondo momento. Il gruppo ha dimostrato che quando la molecola contiene un gruppo ossigenato, l'idrogenazione avviene dalla fase liquida invece che dalla superficie del catalizzatore.

In assenza di acqua, tutte le fasi della reazione avvengono sulla superficie del catalizzatore. In presenza di acqua come solvente, l'idrogeno può essere "trasportato" attraverso la molecola d'acqua a una velocità maggiore per la reazione. Quest'ultimo percorso richiede una barriera energetica inferiore ed è più veloce. Un articolo che descrive questo meccanismo unico è stato pubblicato in Catalisi della natura .