Revalorització de la biomassa mitjançant fonts d’hidrogen alternatives: síntesi de la γ-valerolactona

• Autores: Roger Bujaldón Carbó, Jaume Garcia Amoros, Elvira Gómez, Albert Serrà
• Localización: Revista de la Societat Catalana de Química, ISSN-e 2013-9853, ISSN 1576-8961, Nº. 23, 2024, págs. 44-51
• Idioma: catalán
• Títulos paralelos:
  • Biomass revalorization using alternative hydrogen sources: Synthesis of γ-valerolactone
• Enlaces
  • Texto completo
• Resumen
  • català

    La recerca de condicions més respectuoses per generar productes orgànics d’alt valor afegit, sobretot si els reactius provenen de la transformació de la biomassa, és un punt primordial cap a un desenvolupament sostenible. En aquest treball s’explora l’obtenció d’un d’aquests derivats, la γ-valerolactona, mitjançant la hidrogenació in situ de l’àcid levulínic. Per això, s’han analitzat dos agents hidrogenants alternatius a l’hidrogen molecular: l’àcid fòrmic i l’alcohol isopropílic. En un primer estadi, s’ha realitzat un cribratge sobre diferents catalitzadors heterogenis en què s’ha constatat la necessitat d’una àrea específica elevada, fet que ens ha empès a escollir el níquel Raney tant per la seva naturalesa com per la seva accessibilitat. En un segon estadi, s’ha determinat que l’isopropanol permet treballar a una temperatura menor i invertint menys temps de reacció del que ho fa l’àcid fòrmic, cosa que implica una reducció del consum energètic. Finalment, s’observa que la transició de medi aquós a alcohòlic encara afavoreix més la reacció amb transformacions properes al 100 %.

  • English

    The search for eco-friendlier conditions to generate high value-added organic products, especially if the reagents come from biomass transformation processes, is a basic step towards sustainable development. This study explores the production of one of these derivatives, namely γ-valerolactone, by means of the in situ hydrogenation of levulinic acid. For this purpose, two hydrogenation sources were tested as alternatives to molecular hydrogen: formic acid and isopropanol. In the first stage, we carried out a screening of different heterogeneous catalysts, revealing the need for a large specific area, which prompted the choice of Raney nickel because of its nature and accessibility. In the second stage, we determined that isopropanol allows lower temperatures and shorter reaction times, entailing a reduction in energy consumption. Lastly, we observed that the transition from aqueous to alcoholic medium further promotes the reaction, with yields close to 100%.