Proyectos de investigación

AMORE persigue el desarrollo de amoniaco a partir de electricidad renovable, fuentes de nitrógeno (aire, pero también aguas residuales), como nuevo vector energético, a través de la electro-reducción de nitrógeno –en contrapunto con su síntesis tradicional–, basada en Haber-Bosch, que es altamente contaminante.

Los objetivos del proyecto se centran en aumentar la eficiencia de este proceso – hoy insuficiente, ya que compite con otras reacciones electroquímicas más favorables tales como la evolución de hidrógeno. La estrategia para aumentar la selectividad se centra en el desarrollo de nuevos catalizadores con propiedades que promuevan la absorción de intermediarios de nitrógeno, y supriman la generación de hidrógeno.

Para ello, se combinan métodos de síntesis que permiten la programación de materiales nanoestructurados a escala atómica, con espectroscopías basadas en luz para revelar la adsorción de los intermediarios claves en la reacción.

El inicio de AMORE se centró en el establecimiento y comprobación de técnicas analíticas para cuantificar la generación de amoniaco de un modo fiable. Estudios iniciales por parte de nuestro grupo y otros grupos a nivel global han puesto de manifiesto la dificultad de producir amoniaco de un modo directo a partir de la reducción de nitrógeno del aire. En base a ello, se ha redirigido nuestro enfoque a la reducción de nitrógeno presente en vectores de nitratos comunes en aguas residuales.

Para ello se ha combinado el diseño y la síntesis de electrocatalizadores noveles con el uso de técnicas de espectroscopía basadas en Raman para entender mecanismos de reacción. Gracias a ello, se ha avanzado en el diseño de nuevos materiales que, a través de un proceso de delaminación selectiva, alcanzan altas eficiencias en la conversión de nitratos a amoniaco.

Para concluir, se centrará en la optimización de dichos catalizadores y su implementación en reactores electroquímicos escalables.