La densificación energética de furfurales derivados de biomasa a biocombustibles furánicos mediante reacciones de hidrogenación catalítica e hidrodesoxigenación
Autores: Vinod, Nivedha; Dutta, Saikat
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
La densificación energética de furfurales derivados de biomasa a biocombustibles furánicos mediante reacciones de hidrogenación catalítica e hidrodesoxigenación
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Química
Palabras clave
Hidrólisis
Deshidratación
Furfural
HMF
Hidrogenación
Compuestos furánicos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 39
Citaciones: Sin citaciones
La hidrólisis y deshidratación concomitantes de la celulosa y hemicelulosa derivadas de biomasa para obtener furfural (FUR) y 5-(hidroximetil)furfural (HMF) bajo catálisis ácida permiten una reducción dramática en el contenido de oxígeno de las moléculas de azúcar originales con una economía de carbono del 100%. Sin embargo, la mayoría de las aplicaciones de FUR o HMF requieren modificaciones sintéticas. La hidrogenación catalítica y la hidrogenólisis se han reconocido como estrategias eficientes para la desoxigenación selectiva y la densificación energética de los furfurales derivados de biomasa, generando agua como único subproducto. Se han desarrollado catalizadores eficientes y respetuosos con el medio ambiente para la hidrogenación selectiva de los furfurales, obteniendo compuestos furánicos renovables como 2-metilfuran, 2,5-dimetilfuran y 2-metiltetrahidrofuran con aplicaciones potenciales como biocombustible, disolvente y materia prima química. El gas de hidrógeno o las moléculas donantes de hidrógeno, necesarios para los procesos anteriores, también se pueden obtener de manera renovable a partir de biomasa mediante procesos catalíticos, lo que permite una economía circular. En esta revisión, se detallan los desarrollos recientes en la densificación energética de los furfurales a compuestos furánicos de importancia comercial, enfatizando el papel del catalizador y los parámetros de reacción empleados. Se ha realizado una discusión crítica sobre la obtención de gas de hidrógeno necesario para los procesos, utilizando disolventes donantes de hidrógeno, el diseño de catalizadores y los mercados potenciales de intermediarios furánicos. También se proporcionan evaluaciones críticas de los logros y desafíos en este campo.
Descripción
La hidrólisis y deshidratación concomitantes de la celulosa y hemicelulosa derivadas de biomasa para obtener furfural (FUR) y 5-(hidroximetil)furfural (HMF) bajo catálisis ácida permiten una reducción dramática en el contenido de oxígeno de las moléculas de azúcar originales con una economía de carbono del 100%. Sin embargo, la mayoría de las aplicaciones de FUR o HMF requieren modificaciones sintéticas. La hidrogenación catalítica y la hidrogenólisis se han reconocido como estrategias eficientes para la desoxigenación selectiva y la densificación energética de los furfurales derivados de biomasa, generando agua como único subproducto. Se han desarrollado catalizadores eficientes y respetuosos con el medio ambiente para la hidrogenación selectiva de los furfurales, obteniendo compuestos furánicos renovables como 2-metilfuran, 2,5-dimetilfuran y 2-metiltetrahidrofuran con aplicaciones potenciales como biocombustible, disolvente y materia prima química. El gas de hidrógeno o las moléculas donantes de hidrógeno, necesarios para los procesos anteriores, también se pueden obtener de manera renovable a partir de biomasa mediante procesos catalíticos, lo que permite una economía circular. En esta revisión, se detallan los desarrollos recientes en la densificación energética de los furfurales a compuestos furánicos de importancia comercial, enfatizando el papel del catalizador y los parámetros de reacción empleados. Se ha realizado una discusión crítica sobre la obtención de gas de hidrógeno necesario para los procesos, utilizando disolventes donantes de hidrógeno, el diseño de catalizadores y los mercados potenciales de intermediarios furánicos. También se proporcionan evaluaciones críticas de los logros y desafíos en este campo.