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.