Empleo de líquidos iónicos como alternativa a los disolventes orgánicos en procesos y productos. LIQUORGAS
01 Oct 2014 30 Sep 2018

El presente Programa de Actividades de I+D LIQUORGAS (“Empleo de líquidos iónicos como alternativa a los disolventes orgánicos en procesos y productos”) entre grupos de investigación de la Comunidad de Madrid propone continuar y ampliar la investigación desarrollada en el cuatrienio 20102013 al amparo del Programa de Actividades S2009PPQ/1545 (LIQUORGAS), que ha permitido consolidar la investigación sobre líquidos iónicos (LIs) de los grupos UCM, UAM1 y UAM2, con 70 publicaciones internacionales, 150 contribuciones a congresos, 6 tesis doctorales y 1 monografía sobre LIs. Destaca asimismo que más del 30% de los resultados de investigación sean intergrupales. Durante este periodo, se ha colaborado fructíferamente con 6 grupos internacionales y 5 nacionales de referencia, como muestran las publicaciones conjuntas. Además, se ha mantenido un fluido intercambio de información con las empresas Cosmologic, CEPSA y Alquimia. 

Los LIs representan una prometedora alternativa a los disolventes orgánicos volátiles convencionales en reacciones químicas y operaciones de separación, debido a su volatilidad casi nula, alta estabilidad térmica y química y extraordinaria capacidad disolvente. El nuevo programa LIQUORGAS propone una estrategia de investigación cooperativa para el desarrollo de nuevos procesos y productos de menor impacto ambiental basados en LIs. Se plantea un plan de trabajo por etapas, coordinado por un equipo multidisciplinar formado por investigadores expertos en Diseño Molecular, Ingeniería Ambiental, Operaciones de Separación, Tecnología de Polímeros y Simulación de Procesos, con los siguientes objetivos: 1) Diseño molecular de LIs, mediante herramientas de simulación molecular y técnicas de caracterización fisicoquímica, para seleccionar LIs con propiedades específicas (participan en orden de importancia: UAM2, UAM1, UCM y CSIC); 2) Extracción líquidolíquido de aromáticos de gasolinas de reformado y de pirólisis con mezclas binarias de LIs y regeneración del disolvente y recuperación de los mismos del extracto por destilación flash (UCM, UAM1, UPM y UAM2); 3) Biorrefinería de materiales lignocelulósicos empleando LIs para separar la celulosa y la lignina entre sí, como paso previo a la hidrólisis enzimática de las fracciones ricas en celulosa y al aprovechamiento de estas dos macromoléculas como refuerzo de materiales compuestos (UCM, UAM1, CSIC y UPM); 4) Procesos de absorción gasLI orientado a tratamiento de contaminantes gaseosos, captura de CO2 mediante absorción física y química, ciclos de refrigeración por absorción y operaciones de recuperación de aromas (UAM1, UCM, UAM2 y UPM); 5) Sistemas avanzados basados en LIs, como: i) Nuevos sorbentes funcionalizados con LIs utilizando microesferas y microfibras de carbón activo como soporte, y ii) Filtros y capturadores de gases y microcolumnas de separación para mejorar la cinética de transferencia de materia y calor en operaciones GL, LV o LL (UAM1, CSIC y UPM); 6) Sistemas líquido iónico/polímero (polielectrolitos) para aplicaciones electroquímicas en las que se requieren elevadas conductividades iónicas y estabilidades electroquímicas (CSIC, UCM y UAM2); y 7) Simulación de procesos con LIs como herramienta computacional para el diseño y optimización de procesos basados en LIs (UPM, UAM1, UCM y UAM2), atendiendo a criterios técnicos, energéticos y económicos, como alternativa de menor impacto ambiental frente a las tecnologías disponibles.

Con el nuevo LIQUORGAS se pretende profundizar en el conocimiento científico de los LIs como paso previo ineludible a su aplicación tecnológica en procesos y productos de bajo impacto ambiental. La incorporación de nuevos grupos de investigación de la Comunidad de Madrid al presente LIQUORGAS permitirá iniciar nuevas líneas de trabajo con un claro interés en la actualidad, como el desarrollo de polielectrolitos funcionalizados con LIs (CSIC), así como fortalecer la línea de simulación de procesos, en la que el grupo UPM acredita un bagaje del máximo nivel. El intenso trabajo de investigación realizado en el campo de los LIs por los investigadores del programa ha suscitado el interés de nuevas compañías (Praxair, Aspen Technology, IFF, Virtual Materials Group, etc.), que se incorporan como empresas asociadas a la actual propuesta de LIQUORGAS, ampliando así su horizonte de investigación y de transferencia de tecnología.