Cerdanyola del Vallès, 15 d'octubre del 2021. L'amoníac és un dels principals contaminants atmosfèrics i perjudica la salut de les persones i el medi ambient. La majoria de les emissions d'amoníac provenen dels fertilitzants emprats a l'agricultura, però també s'allibera amoníac a l'atmosfera en la crema de biomassa, en la combustió de fuel i en els processos industrials, en els que l'amoníac sense reaccionar és alliberat juntament amb la resta de gasos d'escapament.
Als darrers anys, les cada cop més restrictives normatives mediambientals han fet que s'intensifiqui la recerca de nous mètodes d'eliminació d'aquest contaminant. La tecnologia més prometedora és l'oxidació catalítica selectiva, que transforma l'amoníac en nitrogen i aigua.
En una publicació recent, els investigadors del Instituto de Tecnología Química, Universitat Politècnica de València - Consejo Superior de Investigaciones Científicas (UPV-CSIC), en col·laboració amb l'ALBA, han explorat la utilització de zeolites (aluminosilicats microporosos) que contenen plata per l'oxidació catalítica de l'amoníac. Els resultats van confirmar que el compost actiu de la reacció és la plata en forma de nanopartícules metàl·liques que es troben a la superfície externa de la zeolita, mentre que els cations de plata (Ag+) són pràcticament inactius.
A més, va poder-se comprovar que les nanopartícules de plata presents al catalitzador actiu es dispersaven i s'oxidaven, convertint-se en cations de plata durant la reacció. Aquests descobriments permetran a la comunitat científica el desenvolupament d'un mètode per eliminar l'amoníac alliberat a l'atmosfera per la indústria i pels vehicles dièsel.
L'experiment, portat a terme a la línia de llum CLÆSS del Sincrotró ALBA, va permetre estudiar els catalitzadors en condicions de reacció. Els investigadors van enregistrar diversos espectres d'absorció de raigs X (en anglès, X-ray absorption spectra o XAS) mentre sotmetien les mostres a l'atmosfera reactiva (amoníac i oxigen) augmentant-ne la temperatura. Els resultats obtinguts van mostrar que les partícules de plata formades abans de la reacció quedaven modificades dramàticament sota les condicions de reacció, sent dispersades la majoria d’elles i donant lloc a petits embrions i cations Ag+.
La investigació realitzada a l'ALBA per Christian W. Lopes, dirigida per Teresa Blasco i altres membres del grup de Fernando Rey del ITQ-UPV, forma part d'un gran projecte en curs que involucra altres instal·lacions internacionals, com l'Institut Laue-Langevin a Grenoble, la Universitat Jagiellonian a Polònia, així com el Centre d’Investigació de Cepsa, una de les principals empreses de refineria petrolífera a Espanya.
Figura. Reacció NH3-SCO mitjançant zeolites de plata.
Referència: Joaquín Martínez-Ortigosa, Christian W. Lopes, Giovanni Agostini, A. Eduardo Palomares, Teresa Blasco and Fernando Rey. AgY zeolite as catalyst for the selective catalytic oxidation of NH3. Microporous and Mesoporous Materials (2021). DOI: https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2021.111230
Amb la col·laboració de la Fundació Espanyola per a la Ciència i la Tecnologia. El Sincrotró ALBA forma part de la xarxa d'Unitats de Cultura Científica i de la Innovació (UCC+i) de la Fundació Espanyola per a la Ciència i la Tecnologia (FECYT) i ha rebut suport a través del projecte FCT-20-15798.
