Descripción del proyecto
SOSTENIBILIDAD - "MEJORA EN LA CALIDAD DE LA VIDA HUMANA RESPETANDO LOS LIMITES DE EXPLOTACION QUE ASEGUREN LA SUPERVIVENCIA DE LOS ECOSISTEMAS" - ES UNO DE LOS PRINCIPALES DESAFIOS DE LA SOCIEDAD MODERNA, EL FACTOR CLAVE DE INTERCONEXION EN TODOS LOS ASPECTOS DE LA SOSTENIBILIDAD ES EL USO Y PRODUCCION EFICIENTE DE ENERGIA, EN EUROPA MAS DE UNA CUARTA PARTE DEL CONSUMO DE ENERGIA ES DEBIDO A LA PRODUCCION INDUSTRIAL DE PRODUCTOS QUIMICOS Y LA CONVERSION DE MATERIAS PRIMAS (POR EJEMPLO, LA PRODUCCION DE FERTILIZANTES Y COMBUSTIBLES), ES EVIDENTE QUE EL USO Y PRODUCCION DE ENERGIA, EL RESPETO AL MEDIO AMBIENTE Y LAS NECESIDADES DE LA SOCIEDAD ACTUAL ESTAN FUERTEMENTE ENTRELAZADOS, LA MAYORIA DE PROCESOS DE TRANSFORMACION Y PRODUCCION DE LA INDUSTRIA QUIMICA UTILIZA CATALIZADORES HETEROGENEOS PARA REDUCIR LOS REQUERIMIENTOS ENERGETICOS DE ESTOS, NO OBSTANTE, LAS CONDICIONES EXIGIBLES PARA UNA SOCIEDAD SOSTENIBLE NO SE PUEDEN CUMPLIR CON LAS TECNOLOGIAS CATALITICAS ACTUALES Y SE REQUIEREN NUEVOS ENFOQUES PARA ESTE PROBLEMA, EN LA ACTUALIDAD EXISTE UN CONSENSO GENERAL DE QUE LA COMPRENSION DE LA CATALISIS HETEROGENEA A ESCALA ATOMICA O MOLECULAR ES CRUCIAL PARA LOGRAR AVANCES SIGNIFICATIVOS, ESTO SOLO PUEDE LOGRARSE MEDIANTE UNA ESTRECHA COLABORACION ENTRE EXPERIMENTO Y TEORIA EN EL ESTUDIO DE SISTEMAS MODELO QUE POSTERIORMENTE PUEDAN APLICARSE A ESCALA EN PLANTAS PILOTO, A TRAVES DE LA PARTICIPACION DEL SECTOR INDUSTRIAL, EL OBJETIVO FINAL DE ESTE TIPO DE PROGRAMAS ES AYUDAR A UN CAMBIO IMPORTANTE EN LA PRODUCCION INDUSTRIAL, EL PRESENTE PROYECTO PRETENDE CONTRIBUIR PRINCIPALMENTE AL DESAFIO GENERAL QUE FIGURA EN LA CONVOCATORIA MINECO: # 3 ENERGIA SEGURA, EFICIENTE Y LIMPIA, PERO TAMBIEN ESTA FUERTEMENTE RELACIONADA CON: # 5 ACCION SOBRE EL CAMBIO CLIMATICO Y EFICIENCIA EN LA UTILIZACION DE RECURSOS Y MATERIAS PRIMAS, PARA CONTRIBUIR A LA CONSECUCION DE ESTOS OBJETIVOS GENERALES EL PROYECTO SE CENTRARA EN TRES TEMAS FUERTEMENTE INTERRELACIONADOS: 1) NUEVOS CATALIZADORES PARA LA CONVERSION DE CO2 EN METANOL Y OTROS COMBUSTIBLES SOSTENIBLES, 2) PRODUCCION DE HIDROGENO MEDIANTE REACCION DE DESPLAZAMIENTO DE AGUA O DISOCIACION FOTOCATALITICA DEL AGUA BAJO LUZ VISIBLE, 3) USO EFICIENTE DE MATERIALES DEL GRUPO DEL PT, CON ESPECIAL ENFASIS EN LOS CATALIZADORES FORMADOS POR NANOALEACIONES, PARA ESTE FIN Y PARA CADA UNO DE LOS TEMAS, SE LLEVARAN A CABO CALCULOS A PRIMEROS PRINCIPIOS Y A GRAN ESCALA DE MODELOS REALISTAS DE GRAN TAMAÑO, RESPECTO AL PRIMER TEMA, SE PRETENDE DESENTRAÑAR EL MECANISMO DE CONVERSION DE CO2 POR HIDROGENACION DIRECTA Y LA PRODUCCION DE H2 A TRAVES DE LA REACCION DE DESPLAZAMIENTO DE AGUA EN UNA NUEVA FAMILIA DE CATALIZADORES QUE IMPLICA NANOPARTICULAS METALICAS SOPORTADAS EN CARBUROS DE METALES DE TRANSICION, ADEMAS DE LA OPTIMIZACION DE LOS SISTEMAS EXISTENTES, EL SEGUNDO TEMA SE CENTRA EN LA ESTRUCTURA ELECTRONICA DE MODELOS REALISTAS DE FOTOCATALIZADORES SEMICONDUCTORES, PRINCIPALMENTE TIO2 Y ZNO, PARA LA PRODUCCION DE H2 A PARTIR DE LA DISOCIACION DEL AGUA CON EL OBJETIVO DE OPTIMIZAR SU RENDIMIENTO BAJO LA LUZ SOLAR, FINALMENTE, EL TERCER TEMA EXPLORA LA OPTIMIZACION DE LA CANTIDAD DE METALES DEL GRUPO DEL PT EN NANOCATALISIS, SE PRETENDE MAXIMIZAR LA EFICIENCIA DEL CATALIZADOR MEDIANTE NANOESTRUCTURACION OPTIMIZANDO EL NUMERO DE ATOMOS DE METAL EXPUESTO A LOS REACTIVOS E INTERMEDIOS, LO QUE A SU VEZ IMPLICA LA OPTIMIZACION DE LA INTERACCION METAL-SOPORTE Y EL ESTUDIO DE LA COMPOSICION APROPIADA DE NANOALEACIONES, CATALIZADORES SOPORTADOS\NANOESTRUCTURAS\FOTOCATÁLISIS\METALES DE TRANSICIÓN\CARBUROS METÁLICOS\CÁLCULOS DFT Y TD-DFT