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Química
Automóviles Más Limpios
9 de
Octubre de 2003.
 Gracias
a la labor de varios investigadores del MIT, los ingenieros podrán
desarrollar catalizadores más avanzados, capaces de eliminar una buena
parte de las emisiones venenosas procedentes de los motores de los
vehículos. En la actualidad, sustancias como el azufre reducen la
efectividad de los catalizadores, y los científicos han intentado
averiguar por qué.
Dado que sería difícil y caro producir combustible sin azufre, la
industria requerirá el desarrollo de catalizadores que puedan resistir
el ataque de esta sustancia, explica Bernhardt Trout, investigador
principal en este proyecto en el Masachussetts Institute of Technology.
Su trabajo está enfocado hacia un conversor catalítico muy prometedor,
dotado de dos componentes: un catalizador de platino que convierte el
monóxido de carbono y los hidrocarburos del escape en dióxido de carbono
y agua, y una “trampa” de óxido de bario que captura los óxidos de
nitrógeno. De este modo, el conversor controla las emisiones que pueden
dañar la salud humana y contribuir a la formación de lluvia ácida y
“smog”.
El problema es que con una presencia excesiva de oxígeno, el dióxido de
azufre de los gases de escape reacciona en el catalizador de platino,
formando trióxido de azufre. Este último recubre entonces la trampa de
óxido de bario, la cual no puede desempeñar su trabajo.
El objetivo del grupo de Trout consiste en detener las reacciones que
convierten el dióxido de azufre en trióxido de azufre, sin interferir en
las reacciones que sí eliminan el monóxido de carbono y los
hidrocarburos. Pero esto es difícil, pues todas estas reacciones
implican el mismo proceso, la adición de un átomo de oxígeno a una
molécula existente.
Utilizando los métodos experimentales actuales (prueba y error),
alcanzar una “oxidación selectiva” sería casi imposible. Por eso, los
investigadores del MIT han utilizado cálculos de mecánica cuántica que
les están permitiendo determinar a un nivel atómico el proceso reactivo
por el cual se forma el trióxido de azufre. Calcular el comportamiento
de todos los electrones durante las reacciones de interés es un
procedimiento muy intensivo desde el punto de vista informático, por lo
que se han tenido que emplear supercomputadores.
Gracias a estos cálculos, Trout y sus colaboradores esperan realizar
simulaciones a mayor escala que puedan predecir cómo se moverán,
interactuarán y reaccionarán los átomos de azufre y oxígeno, formando
nuevas moléculas bajo condiciones realistas. La información ayudará a
los experimentalistas a entender el proceso y a encontrar modos de
evitar la formación del trióxido de azufre.
Información adicional en:
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