Autor: Néstor Escalona Burgos

Muy contento se encuentra el estudiante de postgrado del Núcleo Milenio sobre Procesos Catalíticos hacia la Química Sustentable (CSC), perteneciente a la Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad de Concepción, Juan Díaz Santibáñez, por haber concluido con éxito su doctorado.

El Dr. Díaz, presentó la tesis doctoral titulada: “Oxidación catalítica de compuestos modelo de lignina con enlace β-O-4 utilizando POMs con estructura tipo-Keggin”, la cual, según indicó. “Trata sobre el desarrollo de catalizadores tipo polioxometalatos tipo Keggin de W y Mo, con vanadio incluido en su estructura, aplicados a la oxidación catalítica de moléculas modelo que contienen el enlace β-O-4, con miras a la valorización de lignina. Esta tesis, fue realizada bajo la dirección del Dr. David Contreras, investigador principal del NM CSC, y con la colaboración del grupo de Procesos de Oxidación Avanzada y Química Verde”.

Además, esta tesis doctoral, expresó el Dr. Díaz, “estuvo vinculada al núcleo desde sus inicios, puesto que el tema de trabajo está relacionado con uno de los principios fundamentales del NM CSC y que está implícito en su nombre, que es la valorización de la biomasa. En nuestro caso la lignina que es una fracción de la biomasa lignocelulósica, mediante el uso de procesos catalíticos sustentables, que son los catalizadores POMs. Además, el núcleo me apoyó financiando parte de una pasantía corta de un mes a UC Louvain, en Bélgica, a cargo del Dr. Eric Gaigneaux”. 

En este contexto, haber concluido con éxito el doctorado “es una mezcla de sensaciones, por lo que es difícil definirlo. Por un lado, aliviado de haber terminado el doctorado que ha sido una exigente y linda época. También con un poco de nostalgia al cerrar esta etapa y expectante por lo que se viene”.

El siguiente paso, expresó “es postular al postdoctorado de ANID, a la vez que buscando otros instrumentos de financiamiento a los que postular, para poder desarrollar y consolidar mi línea de investigación”, concluyó.

El encuentro contó con la participación de estudiantes de pre y postgrado, investigadores, académicos y comunidad relacionada con los intereses del Núcleo CSC.

La Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad de Concepción fue el lugar elegido para desarrollar, el pasado martes 16 de mayo, un Seminario de Investigación impulsado por Núcleo Milenio sobre Procesos Catalíticos hacia la Química Sustentable (CSC).

Cabe mencionar que Núcleo Milenio (CSC), está integrado por académicos, estudiantes de pre y postgrado e investigadores de la Pontificia Universidad Católica de Chile, Universidad de Concepción, Universidad Autónoma de Chile, y tiene por objetivo trabajar en la síntesis y diseño de nuevos materiales catalíticos para la producción de productos químicos estratégicos, a partir de derivados de la biomasa, utilizando diversos procesos catalíticos.

En este contexto, quienes pertenecen a la Universidad de Concepción y son parte del proyecto Núcleo Milenio CSC, impulsaron un Seminario de Investigación, “para compartir los resultados de los estudiantes que realizan su tesis de pregrado, postgrado e investigadores vinculados a Núcleo Milenio CSC”, explicó la investigadora Principal de NM CSC, Dra. Catherine Sepúlveda.

El seminario reunió a un total de ocho conferencistas. En la jornada de la mañana expuso: Ignacio Lizana (Estudio DFT de la deshidrogenación y deshidratación de isopropanol sobre una perovskita de SrTiO₃), Katherine Lara (Hidrogenación catalítica de furfural sobre perovskitas como precursor de catalizadores metálicos), Grace Carilao (Estudio de sistemas Fenton en ácido acético para la oxidación de enlaces entre unidades fenilpropano en un modelo de lignina), Dana Arias (Conversión catalítica de ácido levulínico sobre catalizadores La_{1- x}Sr_xCoO₃ con estructura tipo perovskita) y Diego Díaz (Efecto de la sustitución de Fe por Co sobre la actividad catalítica de LaCo_xFe_1-xO3@carbón en la oxidación de furfural)

Durante la tarde, la jornada continuó con las presentaciones de Pedro Rodríguez (Estudio exploratorio de la potencialidad de NTCs como soportes para catalizadores a base de V en la conversión catalítica de la glucosa en ácido fórmico), Camila Méndez (Desarrollo de un método Fenton, en condiciones moderadas para la despolimerización oxidativa de lignina Kraft) y Thomas Fonseca (Efecto de la naturaleza del catión B (Fe, Co, Ni) en una perovskita de lantano para la reacción de hidrogenación de m-cresol).

Concluido el seminario, indicó la Dra. Sepúlveda, “podemos destacar que el balance fue muy positivo, porque como equipo nos interiorizamos más en la línea de investigación que cada estudiante e investigador se encuentra desarrollando. Además, el seminario permitió aclarar dudas e intercambiar experiencias con todos los asistentes”, puntualizó.

Desarrollaron sus tesis en la línea de Hidrotratamiento (Hidrogenación catalítica) que actualmente se está llevando a cabo en el Núcleo Milenio CSC.

Katherine Lara y Thomas Fonseca, es el nombre de los estudiantes de pregrado del Núcleo Milenio sobre Procesos Catalíticos hacia la Química Sustentable (CSC), pertenecientes a la Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad de Concepción, que recientemente defendieron su tesis de pregrado para optar al grado de Licenciado en Análisis Químico y al título profesional de Químico Analista.

La relevancia de estas defensas explicó la investigadora de Núcleo Milenio CSC, Dra. Carla Herrera, “es que fueron efectuadas por los estudiantes de pregrado en las líneas de investigación que actualmente se están desarrollando en el Núcleo Milenio y fueron dirigidas y co-dirigidas, por académicas pertenecientes al Núcleo Milenio, como la directora Alterna del NMCSC, Dra. Gina Pecchi y yo, Investigadora Adjunta. Lo que es un gran aporte para todo el equipo”.

En este contexto, agregó la Dra. Herrera, “me gustaría destacar que tanto la tesis de Katherine Lara, titulada: “Hidrogenación de furfural sobre catalizadores con estructura tipo perovskitas”, como la tesis de Thomas Fonseca, llamada: “Efecto de la naturaleza del catión B (Fe, Ni, Co) en una perovskita de lantano para la reacción de hidrogenación de m-cresol”, tratan del efecto que tiene la sustitución del catión B en un 50% con Fe, Co y Ni en una perovskita de lantano sobre la actividad catalítica en las reacciones de hidrogenación de furfural y m-cresol”.

En ese sentido, “ambas tesis de pregrado son un aporte para una de las líneas de investigación que se desarrollan en el NMCSC, específicamente tributa a la línea de Hidrotratamiento (Hidrogenación catalítica) que actualmente existe en el NMCSC”.

Además, indicó la Dra. Herrera, “me gustaría destacar que actualmente ambos estudiantes se encuentran trabajando como personal técnico de investigación en nuestro laboratorio. En lo que respecta a un tiempo más, los profesionales desean continuar estudios de postgrado, y postularán al programa de Magister en Ciencias con mención en Química de nuestra Facultad”, concluyó la investigadora.

Se trata de la Directora Alterna, Dra. Gina Pecchi y la Investigadora Principal, Dra. Catherine Sepúlveda.

“Mujeres creando conocimiento” es el nombre de la exposición impulsada por el Proyecto InES Género, dependiente de la Vicerrectoría de Investigación y Desarrollo de la Universidad de Concepción, el cual seleccionó los perfiles académicos de 60 mujeres investigadoras de esa casa de estudios, entre ellas dos investigadoras de Núcleo Milenio sobre Procesos Catalíticos hacia la Química Sustentable (CSC): la Directora Alterna, Dra. Gina Pecchi y la Investigadora Principal, Dra. Catherine Sepúlveda.

La muestra permanecerá en el frontis de la Facultad de Ciencias Químicas, entre el 7 y el 17 de marzo para visibilizar en la comunidad universitaria a las diversas académicas que destacan por su productividad científica y liderar proyectos de investigación financiados por agencias nacionales e internacionales.

La exposición, fue inaugurada por el Rector de la Universidad de Concepción, Dr. Carlos Saavedra, quien indicó a sus medios de comunicación UdeC que: “Estos hitos son muy importantes y emotivos, porque van rompiendo barreras de visibilidad del quehacer de todas las personas que construyen universidad. Son parte de nuestro esfuerzo institucional que está impulsado por la innovación disruptiva del conocimiento. Queremos que existan espacios simétricos y, por lo mismo, quiero agradecer al Proyecto InES Género, por movernos el horizonte para que nuestras fronteras alcancen el equilibrio”.

Al respecto, la Dra. Gina Pecchi agradeció al Proyecto InES Género, “y destacó la importancia de visibilizar el trabajo de tantas investigadoras UdeC que hemos seguido el camino de nuestras antecesoras, pioneras y osadas al hacer Ciencia cuando eran cuestionadas por ese quehacer”.

Por su parte, la Dra. Catherine Sepúlveda expresó: “Me sentí muy honrada por haber sido considerada como parte de las 60 mujeres que la Universidad quería reconocer por su trayectoria científica. Sé que hay muchas más mujeres que también merecen reconocimiento y mérito, pero creo que es un buen comienzo por parte de la Universidad el reconocer a las mujeres científicas y visibilizar el trabajo que hacemos, Además, uno de los objetivos fue dejar plasmadas algunas palabras para las futuras generaciones que quieran hacer ciencia y así motivar e incentivar, para que vean que, si bien puede ser difícil hacer ciencia, no es imposible”.

Según se indicó en noticias UdeC, el Proyecto InES Género, tiene como misión avanzar hacia la disminución de brechas de género en educación superior, a través de estrategias que permitan mejorar las condiciones y generar oportunidades para hacer más y mejor ciencia al interior de la universidad.

El Concurso Fondecyt Exploración busca contribuir al desarrollo y consolidación de la investigación científico-tecnológica disruptiva, novedosa, de alta incertidumbre y con un alto potencial transformador, a través de proyectos de investigación.

El Dr. Néstor Escalona, director del Núcleo Milenio sobre Procesos Catalíticos hacia la Química Sustentable (CSC) y profesor asociado de la Pontificia Universidad Católica de Chile, adjudicó el Concurso Fondecyt Exploración 2022, con el proyecto “Síntesis de amoniaco verde mediante un proceso fotocatalítico sustentable”.

La relevancia del amoniaco (NH₃) es que, actualmente, es uno de los compuestos más importantes para la humanidad, habiendo revolucionado la agricultura a nivel mundial, con una producción anual de 175 millones de toneladas y con una estimación anual para el 2050 de 270 millones de toneladas. Dicho esto, la síntesis de NH₃ se realiza mediante el proceso Haber Bosch, lo que implica que el proceso contribuye con el 1.6% de las emisiones globales de CO₂ y consume aproximadamente el 2% de la energía mundial cada año.

“Frente a esto y bajo la perspectiva del uso de energías renovables, Chile presenta un atractivo indudable, principalmente, para el uso de la energía solar, sumado a los esfuerzos actuales por producir hidrógeno verde”, explica el Dr. Escalona.

En este contexto, la propuesta del Dr. Escalona busca salir de los estándares clásicos de investigación sobre generación de NH₃, con el objetivo de ahondar en el diseño y construcción de reactores fotocatalíticos sustentables y energéticamente eficientes para una producción continua de NH₃ a través de la fotoreducción del N₂. Para ello, el Dr. Escalona propone desarrollar un estudio no sistemático de sistemas catalíticos fotoactivos en la reducción de N₂ para producir NH₃, conjuntamente con el desarrollo de un reactor continuo novedoso que sea óptimo tanto en su área de contacto y volumen de reactor, como en su tiempo de residencia.

De esta propuesta de investigación se espera, a partir de la idea disruptiva de nuevos sistemas fotoactivos y un fotoreactor, proveer de una alternativa sustentable y energéticamente eficiente a la producción de amoniaco desde el proceso Haber-Bosch.

El Dr. Escalona señala que “si esta investigación logra encontrar un fotocatalizador eficiente y romper todos los desafíos tecnológicos en el diseño del fotoreactor, se podría producir amoniaco en diferentes lugares, promoviendo una economía basada en amoniaco, el cual es un producto químico muy importante para la industria minera y agrícola”.

Este proyecto Fondecyt está vinculado al Núcleo Milenio CSC porque “ambiciosamente busca indagar y profundizar en un sistema complejo pero importante para el desarrollo sustentable de la humanidad, teniendo un potencial transformador en distintas aristas, con una alta retribución desde lo científico-tecnológico hasta lo humano y el cuidado ambiental”, indica el Dr. Escalona.

Cabe mencionar que los investigadores del Núcleo Milenio CSC, Lorena Barrientos, Elodie Blanco y Claudio Araya, serán co-investigadores en este proyecto. Además, Francisco García, profesor de la Universidad de Chile, se desempeñará como director alterno.