Redacción

La contaminación atmosférica por combustión es uno de los problemas ambientales más graves, especialmente en entornos urbanos. En las ciudades densamente pobladas, la presencia en el aire de óxidos de nitrógeno, partículas de carbono muy pequeñas y monóxido de carbono (CO) perjudica gravemente la salud humana y aumenta la mortalidad. Una colaboración entre investigadores de la Universidad de Barcelona (UB) y del Instituto de Catálisis Boreskov, de la Academia de Ciencias de Rusia (Novosibirsk), abre la puerta a una reducción de las emisiones de contaminantes de unos de los principales agentes emisores: los automóviles. En un nuevo estudio, los científicos proponen principios de diseño y síntesis de catalizadores para transformar moléculas tóxicas que se encuentran en el aire a temperaturas inferiores a 0 ºC.

La mayoría de los contaminantes perjudiciales que genera la combustión de los motores de los automóviles se reducen en el tubo de escape de los vehículos mediante sofisticados convertidores catalíticos. Los llamados catalizadores de tres vías transforman los óxidos de nitrógeno, el monóxido de carbono y los hidrocarburos en nitrógeno molecular, agua y dióxido de carbono, relativamente inofensivos.

Pero uno de los retos que es necesario afrontar es el de las emisiones de arranque en frío que generan los vehículos durante los primeros minutos, es decir, desde que el coche se pone en marcha hasta que el motor se calienta lo suficiente como para que el catalizador empiece a funcionar. «De hecho, la mayoría de las emisiones nocivas durante un trayecto medio provienen de esas emisiones de arranque en frío», explica Konstantin Neyman, profesor ICREA en el Instituto de Química Teórica y Computacional de la Universidad de Barcelona (IQTCUB). «El desarrollo de catalizadores que funcionan de forma eficiente a bajas temperaturas es, pues, un campo de investigación muy activo», añade el experto.

Contaminación del aire provocada por los tubos de escape de los coches en las ciudades. Novosibirsk, invierno de 2021. (Imagen: S. Dukhovnikov)

En este contexto, investigadores del grupo que dirige el profesor Andrei Boronin, del Instituto de Catálisis Boreskov, han investigado las propiedades catalíticas de materiales complejos basados en combinaciones de metales y óxidos. El equipo siberiano se centró en la eficiencia a baja temperatura de los catalizadores sintetizados e identificó una combinación específica capaz de empezar a convertir el CO a una temperatura de –50 ºC.