Catalizadores de base carbonosa para reacciones de oxidación y deshidratación de alcoholes

En las últimas décadas, el estudio y desarrollo de carbones activos como catalizadores o soportes catalíticos se ha incrementado enormemente debido a las ventajas derivadas de su elevada capacidad adsorbente, inercia y estabilidad química, una química superficial versátil y elevada resistencia mecánica. Además, su preparación a partir de residuos biomásicos supone un beneficio no sólo económico, sino también medioambiental, que puede resultar clave en el contexto energético e industrial actual. El objetivo de la tesis doctoral es la preparación y caracterización de catalizadores carbonosos obtenidos mediante activación química de residuos lignocelulósicos. Se ha activado un residuo biomásico como es el hueso de aceituna mediante impregnación con H3PO4 a diferentes relaciones de impregnación y temperaturas de activación. A pesar del proceso de lavado, una cantidad significativa de fósforo, permanece unida de forma estable a la superficie de los carbones obtenidos proporcionando una elevada concentración de grupos superficiales ácidos y una alta resistencia a la oxidación, lo que les confiere una particular química superficial. Este hecho, unido al notable desarrollo de la estructura porosa, con una contribución significativa de la microporosidad ancha y de la mesoporosidad, hace que estos carbones activos sean muy interesantes como sistemas catalíticos. En la presente tesis se ha estudiado la descomposición de alcoholes sobre los carbones activos ácidos. Los resultados mostraron que los carbones preparados son activos para la conversión catalítica de metanol y etanol, en aire, obteniéndose principalmente productos de deshidratación. Además, se han analizado las cinéticas de los resultados experimentales obtenidos, se han planteado modelos mecanísticos basados, inicialmente, en los ya propuestos en la bibliografía y se han formulado nuevos modelos, se ha estudiado la validez de éstos en base a la bondad de los ajustes y, finalmente, se obtuvieron las constantes cinéticas y termodinámicas para cada uno de los procesos. Por otro lado, estos carbones activados con ácido fosfórico se han usado como soporte de especies de óxido de vanadio. De esta manera se ha obtenido un catalizador VPO soportado en carbón activo y se ha estudiado su uso en las reacciones de oxidación parcial de propileno y la oxidación deshidrogenativa de propano (ODH). Además, se obtuvieron catalizadores másicos de VPO con morfología esférica y estructuras huecas tras una etapa de calcinación. Una de las principales características de estos sistemas catalíticos es la elevada área superficial, tanto de los óxidos soportados como másicos lo que los hace muy interesantes para aplicaciones catalíticas. La incorporación de vanadio al soporte de carbón activo disminuye la temperatura de oxidación de éste, pero, en cualquier caso, los catalizadores son estables en las condiciones de operación. Los datos de actividad fueron muy interesantes en el caso de la reacción de ODH de propano, que resultaron muy próximos a los valores más altos reportados para esta reacción, lo cual hace a estos catalizadores prometedores para su uso en reacciones de oxidación parcial de hidrocarburos, a la vez que abre una nueva posibilidad a los carbones activos como sistemas catalíticos en procesos de interés tecnológico.

Marco normativo de los residuos generados por la industria extractiva

Análisis de la Directiva 2006/21/CE sobre la gestión de los residuos de industrias extractivas, y del Real Decreto 975/2009. Comparativa de ambas disposiciones.

Planificación estatal y autonómica en materia de residuos

Análisis de los principales instrumentos de planificación en materia de residuos elaborados por la Administración General del Estado y, a nivel autonómico, por la Comunidad Autónoma de Andalucía.

Evaluación de los impactos ambientales de una incineradora de residuos sólidos urbanos con recuperación de energía mediante el análisis de ciclo de vida

La generación de Residuos Sólidos Urbanos (RSU) se encuentra en continuo aumento y la actividad económica vinculada a los residuos alcanza cada vez mayor importancia. La gestión de los RSU se puede abordar desde dos estrategias básicas: el tratamiento de los residuos producidos, previo vertido o almacenamiento, y la adopción de medidas que eviten o minimicen la eliminación de los mismos. La incineración de residuos está asociada a la primera estrategia, consiguiendo la reducción del volumen de los mismos y en algunos casos el aprovechamiento de su energía. Las incineradoras de RSU son objeto de críticas desde el punto de vista medioambiental, debido a la formación de contaminantes que puedan ser emitidos por estas instalaciones. Para evaluar sus potenciales impactos vamos a utilizar el Análisis de Ciclo de Vida (ACV) que consiste en una metodológica que determina los potenciales impactos ambientales asociados con un producto o servicio, desde la extracción de la materia prima hasta su disposición final. En este trabajo se realiza, mediante la metodología indicada, el perfil medioambiental de una incineradora de RSU con recuperación de energía, con el fin de poder valorar el impacto ambiental de la instalación. Además se realiza una comparativa de la instalación con y sin recuperación energética para poder evaluar el impacto de dicho proceso. Por otra parte, se proponen mejoras y modificaciones tanto en los procesos como en los materiales utilizados de mayor impacto para reducir su contribución a los impactos medioambientales de la incineradora de RSU.