LOS CATALIZADORES EN LA INDUSTRIA QUÍMICA

LOS CATALIZADORES EN LA INDUSTRIA QUÍMICA
El uso de catalizadores en la industria química está tan extendido que prácticamente participan en
el 90% de los procesos químicos. El desarrollo de la química industrial se debe en gran medida a la
catálisis, pero también encontramos catalizadores en la vida cotidiana: en estufas catalíticas, en los
automóviles y, sobre todo, en nosotros mismos.
Nunca permite una reacción que sea termodinámicamente imposible, sino que crea un camino
alternativo, una forma de interactuar los reactivos mucho más eficiente. Así, si nitrógeno e hidrógeno
fluyen en un tubo a alta presión y temperatura no reaccionan para dar amoniaco, aunque el equilibrio
químico sea favorable. Pero si se añaden partículas de hierro ambos compuestos reaccionan a gran
velocidad. Por otro lado, si en un proceso existen reacciones paralelas o laterales, los catalizadores
pueden favorecerlas para proporcionar el producto deseado.
Todo esto hace que, gracias a su empleo, se consiga el abaratamiento de costes, simplificación de
instalaciones, condiciones menos severas de presión y temperatura, reactores y aparatos más
pequeños, además de la obtención de productos de mayor calidad.
Los primeros logros importantes de la aplicación de la catálisis a la industria fueron la mejora
sustancial de los procesos de conversión de amoniaco a ácido nítrico, la hidrogenación y la síntesis de
amoniaco, que se desarrollaron durante última mitad del siglo XIX y principios del XX.
Uno de los mayores éxitos del uso de los catalizadores fue el del craqueo (ruptura) catalítico de las
fracciones pesadas de petróleo a partir de 1936. Este hecho fue demostrado por Houdry en el
laboratorio en 1928, permitiendo la obtención de gasolina de mayor octanaje y calidad. En este
proceso, que sustituyó al craqueo térmico utilizado anteriormente, se emplean cada año millones de
toneladas de catalizador. Poco después se desarrolló el reformado catalítico de hidrocarburos, y en la
actualidad el catalizador más utilizado para ambos procesos, que nacieron o fueron mejorados
durante la II Guerra Mundial, son las zeolitas.
En la década de los 50-60 se consolidó la polimerización de etileno con catalizadores tipo ZieglerNatta (en honor a sus descubridores) para la obtención de polietileno, un polímero ampliamente
utilizado en botellas, recipientes, bolsas, moldes, etc., y también la oxidación de naftaleno y buteno a
anhídrido ftálico y anhídrido maleico, sustancias precursoras en la obtención de cauchos, lonas y otros
materiales plásticos.
Los catalizadores para los coches, la transformación de glucosa a fructosa, la obtención de gasolina
desde metanol, el metacrilato o la producción de la vitamina K 4, son algunos de los avances llevados
a cabo en las dos décadas posteriores. En la actualidad, la mayoría de la producción de numerosos
intermediarios orgánicos sintéticos usados para hacer plásticos, fibras, elastómeros, colorantes,
pesticidas, resinas, pigmentos, medicamentos, etc. involucran etapas de catálisis.
En la sociedad moderna sería impensable desarrollar nuevos procesos productivos y satisfacer la
enorme demanda de consumo sin el uso de catalizadores, ya que ofrecen innumerables ventajas con
respecto a los procesos en los que no intervienen. Además de seguir comprendiendo el mecanismo
exacto con el que actúan y de mejorar su actividad, selectividad y resistencia a la desactivación, la
catálisis se encuentra con grandes retos para los años venideros y puede reportar grandes beneficios
para toda la humanidad: desarrollo de catalizadores para conseguir procesos sin desechos, nuevos
catalizadores de membrana, catalizadores biológicos y mejora de los utilizados para la producción de
fármacos, desarrollo de nuevas fuentes de energía y de combustibles, y para hacer los procesos
productivos más seguros.