La UPO determina la estructura molecular del "Chapapote" y su comportamiento en disolventes verdes

24 Jun 2011

Éste es uno de los resultados publicados recientemente en la revista Energy & Fuels, que se deduce del proyecto de excelencia Reconocimiento supramolecular y selectividad quiral estudiados mediante técnicas láser y de espectrometría de masas de última generación. El estudio está incentivado por la Consejería de Economía, Innovación y Ciencia de la Junta de Andalucía con casi 298.00 euros.

El equipo de investigadores dirigido por el profesor del Departamento de Sistemas Físicos Químicos y Naturales de la Universidad Pablo Olavide (UPO) Bruno Martínez Haya, ha conseguido desgranar la estructura molecular de los asfaltenos, las moléculas poliaromáticas derivadas del petróleo presentes en el ‘chapapote’. Éste es uno de los resultados publicados recientemente en la revista Energy & Fuels, que se deduce del proyecto de excelencia de 2007 "Reconocimiento supramolecular y selectividad quiral estudiados mediante técnicas láser y de espectrometría de masas de última generación", incentivado por la Consejería de Economía, Innovación y Ciencia de la Junta de Andalucía con casi 298.00 euros.

El objetivo de este proyecto consiste en dilucidar las bases moleculares responsables del reconocimiento molecular. Concretamente, el grupo de expertos de la Olavide trata de entender “por qué una estructura es capaz de reconocer a una molécula concreta, qué interacciones están implicadas y si las moléculas tienen que deformarse mucho cuando se juntan unas con otras o ya de forma natural están preparadas para unirse como una llave en una cerradura”, explica Bruno Martínez.

En el caso de los asfaltenos, éstos se caracterizan por ser moléculas de elevada viscosidad que hace difícil su separación en las tareas de limpieza. “Para los petroleros supone un gran problema porque este ‘chapapote’ se queda adherido a las tuberías de conducción del petróleo y las va obturando poco a poco, encareciendo muchísimo su extracción; constituye el ‘colesterol’ del transporte de petróleo”. En este sentido, los investigadores de la UPO persiguen conocer su estructura para obtener pistas sobre cómo se pueden disgregar, disolver y hacer más fluidas estas moléculas, “para no tener que limpiar ’las cañerías’ a cada momento”, señala el coordinador del proyecto, y añade: “Nuestro trabajo ha contribuido a caracterizar con precisión dicha estructura molecular, que había sido motivo de controversia durante dos décadas”. Gracias a la aplicación de técnicas de reconocimiento molecular, es posible separar estas moléculas y disgregarlas para facilitar la limpieza de los conductos del petróleo.

Además, este equipo de investigadores centra su trabajo en otros dos campos del reconocimiento molecular: los líquidos iónicos (disolventes verdes) y las biomoléculas. Los líquidos iónicos, denominados ’disolventes verdes’ son sales orgánicas líquidas a temperatura ambiente que se caracterizan por ser extremadamente poco volátiles y no emitir compuestos orgánicos volátiles (COV) a la atmósfera. Los experimentos del grupo de expertos de la Olavide están orientados a conocer el comportamiento de proteínas y compuestos poliaromáticos en el seno de estos disolventes.


Para conseguir estos objetivos, el equipo de investigadores trabaja en el desarrollo y aplicación de técnicas de análisis molecular de última generación. Concretamente utilizan técnicas de espectrometría de masas y espectroscopía láser. Los láseres permiten arrancar moléculas de un tejido o material para su caracterización, así como observar el espectro de las diferentes moléculas de estudio, midiendo la radiación ultravioleta e infrarroja absorbida. De esta manera determinan cuál es la estructura de la unión molecular, por dónde ha tenido lugar o si es muy fuerte o menos intensa.

Disolventes verdes

La principal ventaja de los líquidos iónicos es que son extraordinariamente poco volátiles y no producen emisiones (de ahí lo de disolventes verdes). Son sales orgánicas líquidas a temperatura ambiente que además tienen mucho potencial para disolver cualquier tipo de moléculas: “El agua sólo disuelve las que tienen cargas o tienen polaridad, es un disolvente polar. Asimismo, existen muchas especies poco polares como aceites, lípidos o grasas que no puede disolver y se suelen utilizar disolventes orgánicos volátiles (COV), que tienen características semejantes de apolaridad pero son altamente contaminantes. Sin embargo, esta nueva familia de disolventes tiene un carácter más universal, pudiendo disolver especies de muy distinta polaridad”, destaca el coordinador del proyecto y señala que los líquidos iónicos resultan menos costosos porque no se producen pérdidas por evaporación y “además no entran en el ciclo de la contaminación atmosférica ni resultan tóxicos para los operarios que trabajan con ellos, al contrario que los disolventes orgánicos habituales”.

Los investigadores de la Olavide han visto que los asfaltenos, moléculas poliaromáticas derivadas del petróleo y presentes en el ‘chapapote’, son estables en líquidos iónicos, siendo además capaces de detectarlos en dichos disolventes. Este procedimiento abre la puerta al desarrollo de procesos de transformación química de asfaltenos en estos disolventes para su aprovechamiento como materia prima o su eliminación en catástrofes producidas por vertidos de crudo.

Fuente: Andalucía Investiga (Mariola Norte)



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