Por: Iván Tobar Bocaz, periodista Facultad de Ciencias Químicas; Soledad Toledo Cabrera, periodista VRID UdeC / comunicacionfcq@udec.cl
Imágenes: Gentileza Facultad de Ciencias Químicas
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Desde el siglo XIX, el uso masificado de los hidrocarburos ha incorporado distintos productos a nuestra vida cotidiana, siendo los más comunes los combustibles. Dadas sus versátiles propiedades, este recurso no renovable se utiliza para la elaboración de lubricantes, ceras, plásticos, detergentes, pinturas, incluso en fármacos, fertilizantes y cosméticos. En poco más de 100 años, ha ofrecido a la humanidad muchísimas soluciones; sin embargo, también está provocando contaminación del medio ambiente y problemas a la salud humana y animal.
¿Cómo reemplazamos ahora estos derivados del petróleo que nos han hecho la vida tan fácil?
El equipo liderado por la Dra. Carla Herrera Hernández trabaja desde hace diez años en dar respuesta a esa pregunta, buscando en la biomasa compuestos capaces de reemplazar químicamente a los hidrocarburos. La celulosa es la protagonista, una biomolécula presente en las plantas y que posee una estructura de cadena, un polímero cuyas combinaciones e interacciones ofrecen interesantes alternativas.
Combustibles menos contaminantes
“Transformar moléculas derivadas de biomasa en compuestos con alto valor comercial permite cerrar el ciclo del carbono, disminuir la huella ambiental de la industria química, y fomentar el aprovechamiento integral de recursos y desechos forestales renovables”, enfatiza la Dra. Herrera. Un ejemplo de este objetivo es la obtención de aditivos de combustibles, que mejoran su rendimiento y reducen su impacto ambiental.
A partir de residuos de la industria forestal, como el aserrín de pino, la académica del Departamento de Fisicoquímica de la Facultad de Ciencias Químicas UdeC obtiene furfural (FUR) y ácido levulínico (LA), derivados de la hemicelulosa y la celulosa. Estas moléculas plataforma pueden transformarse en líquidos estables, energéticamente densos y que pueden combinarse de forma homogénea con la gasolina (miscibles), mejorando su eficiencia.
“Estos aditivos ayudan a reducir las emisiones contaminantes, a mejorar la estabilidad térmica del combustible y a disminuir el uso de derivados fósiles, integrando así la química verde en la industria energética”, destaca la Dra. Herrera.
Esta línea de investigación además busca impactar a la industria de la aviación, que como parte del Acuerdo Público-Privado SAF 2024 espera reducir el uso de combustibles fósiles hacia el 2050, reemplazandolo por combustibles de aviación sostenibles.
Ciencia verde
Estudiar alternativas verdes significa explorar nuevos materiales y formas de obtenerlos. La Dra. Herrera tiene un especial interés en los MXenes, una clase de compuestos inorgánicos bidimensionales con propiedades electrónicas y superficiales excepcionales. Con ellos, espera diseñar catalizadores activos y selectivos. La propuesta de “combinar MXenes con átomos metálicos individuales representa una frontera innovadora en catálisis heterogénea, que permite optimizar las reacciones a nivel atómico”, indica la académica.
“Lo que buscamos es modificar la superficie de los MXenes para que tengan más ‘puertas de entrada’, donde se puedan fijar las moléculas que queremos transformar”, explica. Para lograrlo, se agregan grupos químicos funcionales que mejoran la interacción entre el catalizador y los reactivos. “Luego colocamos átomos metálicos individuales como platino (Pt), cobre (Cu) y cobalto (Co) sobre esa superficie, para que actúen como centros activos donde ocurre la reacción”, detalla.
Para la científica, la hidrogenación es clave en el desarrollo de tecnologías más eficientes y sostenibles, haciendo posible la producción de biocombustibles avanzados y solventes ecológicos, usando materias primas renovables y contribuyendo a la economía circular del carbono.
Colaboración de frontera
La investigación cuenta con colaboraciones internacionales de la Dra. Ana Belén Dongil, del Instituto de Catálisis y Petroleoquímica de Madrid y del Dr. Duncan Gregory, de la Universidad de Glasgow. En la UdeC, participan junto a la Dra. Herrera las académicas Catherine Sepúlveda y Gina Pecchi, quienes dirigen distintas líneas estratégicas de catálisis aplicada en la valorización de biomasa. El equipo lo componen también Yonatan Parra, estudiante de la carrera de Químico Analista y Dana Arias, candidata a Doctora en Ciencias con mención en Química.
Valorizar los subproductos y residuos de la actividad forestal, en una región como Biobío, es un importante impulso para avanzar a una economía basada en el conocimiento. “No sólo estamos buscando procesos más sostenibles, sino que se trata de un eje estratégico en la transición energética global”, concluye la investigadora.
Más sobre el Acuerdo Público-Privado SAF 2024
Last modified: 28 de agosto de 2025
