Una chimica sostenibile in miniatura
I catalizzatori sono additivi per reazioni chimiche che accelerano le velocità di reazione, aumentano le rese e migliorano la purezza dei prodotti finali. I catalizzatori che sono più attivi, stabili e selettivi sono un obiettivo importante della ricerca con un grande mercato globale. L’iniziativa POLYCAT (Modern polymer-based catalysts and microflow conditions as key elements of innovations in fine chemical syntheses), finanziata dall’UE, è stata volta a creare nuovi catalizzatori a nanoparticelle che possono essere utilizzati con solventi più sostenibili all’interno di microreattori di nuova progettazione. Gli scienziati hanno sviluppato diversi catalizzatori a nanoparticelle che potrebbero essere utili a livello industriale. Inoltre, POLYCAT ha utilizzato vari polimeri biologici e sintetici per creare supporti o ponteggi per catalizzatori in un microreattore. I membri del progetto hanno anche sviluppato tecniche per inserire i catalizzatori nei supporti polimerici. Il consorzio ha presentato numerose domande di brevetto per questi sistemi catalitici innovativi. Successivamente, POLYCAT ha progettato diversi microreattori e li ha ottimizzati per diversi processi in base al quale i catalizzatori sono stati usati. I microreattori sono dispositivi miniaturizzati microfluidici che consentono il controllo preciso delle variabili di reazione e utilizzano quantità minime di reagenti. Gli scienziati hanno testato e fissato standard di questi sistemi a microreattori in laboratorio prima di estenderli a un impianto pilota industriale. Inoltre, il team ha progettato con successo e testato un concetto di impianto contenitore detto ECoTrainer. I costi e le valutazioni del ciclo di vita suggeriscono che i risultati del progetto potrebbero ridurre l’impatto ambientale fino al 20 % e ridurre i costi di produzione del 10 %. L’approccio olistico di POLYCAT per la sintesi chimica che sfrutta sistemi catalitici innovativi dovrebbe avere un ampio impatto sul settore delle sostanze chimiche raffinate dell’Unione europea.
Parole chiave
Catalizzatori, prodotti chimici raffinati, polimero, catalizzatori di nanoparticelle, microreattore, microfluidico
