Archivo de la etiqueta: carbon

Patentes UGR: Fotocatalizadores de carbono dopados con sensibilizadores para descontaminar agua y aire

1 respuesta

Investigadores de la Universidad de Granada y la Universidad Autónoma de San Luis de Potosí desarrollan nuevos materiales fotocatalizadores que facilitan la eliminación de contaminantes recalcitrantes en agua y aire

Fotocatálisis

Cuando hablamos de fotocatálisis, estamos haciendo referencia a una reacción que combina la fotoquímica con la catálisis. Es decir, ambos elementos, luz y catalizador, son necesarios para alcanzar o acelerar una reacción química.photocatalysis

Como explica la Asociación Ibérica de Fotocatálisis, la fotocatálisis parte del principio natural de descontaminación de la propia naturaleza. De la misma forma que la fotosíntesis es capaz de eliminar CO2 para generar materia orgánica utilizando la luz solar, la fotocatálisis elimina otros contaminantes atmosféricos, como los NOx, SOx o los compuestos orgánicos volátiles (COVs), mediante un proceso activado por la energía solar.

Xerogeles con Rutenio, una combinación con ventajas

FormulaLa tecnología que se ha desarrollado en la UGR permite obtener una serie de materiales fotocatalizadores compuestos de xerogeles orgánicos dopados con nanopartículas de un fotosensibilizador, en estado sólido, incorporadas a la matriz polimérica, capaces de promover o catalizar procesos avanzados de oxidación y/o reducción. Esta capacidad les permite facilitar la eliminación de contaminantes, especialmente moléculas orgánicas en procesos de descontaminación de aguas o del aire empleando luz ultravioleta y luz visible, de manera que al final se transformen en dióxido de carbono y agua, CO2 y H2O, inocuos para el medio ambiente.

A nivel estructural, estos compuestos se distinguen por una matriz carbonosa (xerogel), y un complejo fotosensibilizador preferentemente de rutenio (Ru) en estado sólido. Los xerogeles de carbono son materiales poliméricos con una alta superficie específica y alta porosidad, que pueden diseñarse para adecuar su química superficial a aplicaciones concretas como, por ejemplo, electrodos, materiales adsorbentes, almacenamiento de hidrógeno, etc. o, como en el caso que nos ocupa, soporte de catalizadores.

Como ventajas, podemos destacar que estos nuevos fotocatalizadores son fácilmente recuperables después de su utilización en agua y pueden ser regenerados mediante un proceso de bajo costo, reducen el consumo de energía en los procesos de fotodegradación de contaminantes y además pueden ser fácilmente modificados para incrementar su eficiencia.

Tecnología patentada

La tecnología, que se ha patentado recientemente como materiales fotocatalizadores en presencia de radiación solar, procedimiento de obtención y procedimiento de eliminación de contaminantes por fotodegradación, está disponible para ser licenciada.

Estos compuestos podrían emplearse no sólo en procesos de descontaminación de agua y aire, sino en cualquier proceso de oxidación-reducción de interés tecnológico, como por ejemplo el suministro de agua ultrapura para industrias o centros de investigación. Además, la metodología descrita podría emplearse para preparar otros xerogeles con diferentes aplicaciones.

Asimismo, la Universidad de Granada también ha patentado recientemente otras tecnologías relacionadas con los geles de carbón o la catálisis, como por ejemplo Geles de carbón para obtener alcoholes insaturados útiles en las industrias químicas y farmacéuticas.

Grupo de Investigación en Materiales de Carbón

El grupo de investigación al que pertenecen los investigadores de la Universidad de Granada, RNM-172,  lleva activo desde 1988, centrando su actividad investigadora en el estudio de la síntesis y utilización de materiales de carbón para su utilización como adsorbentes de contaminantes y catalizadores en diferentes procesos tecnológicos, entre otras propiedades. Desde el año 1998 este grupo viene desarrollando proyectos relacionados con el estudio de diferentes Procesos Avanzados de Oxidación (ozonización, fotooxidación, procesos Fenton, radiolisis) para el tratamiento de aguas.

El grupo de trabajo al que pertenecen los investigadores de la Universidad Autónoma de San Luis Potosí (México) lleva activo desde 1983, enfocando su labor científica al desarrollo de procesos fisicoquímicos de tratamientos de aguas, estudiando y desarrollando nuevos materiales carbonosos, minerales, sintéticos y biológicos.

La tecnología ahora patentada ha sido desarrollada en el marco del proyecto de investigación “Nuevas tecnologías de oxidación basadas en el uso combinado de materiales de carbón y radiación para la eliminación de contaminantes aromáticos presentes en las aguas”, ha estado parcialmente financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación (Ref: CTQ2011-29035-C02-02), Subprograma de Proyectos de Investigación Fundamental No Orientada, convocatoria 2011.

Más información:

 

Científicos españoles logran generar ‘huesos artificiales’ a partir de células madre procedentes de cordón umbilical

1 respuesta

La Universidad de Granada y el CSIC (Consejo Superior de Investigaciones Científicas) han patentado un nuevo biomaterial, basado en un soporte de tela de carbón activado, que actúa como ‘andamio’ (scaffold) para la proliferación de células capaces de llevar a cabo la regeneración ósea.

Aunque los resultados han sido obtenidos ‘ex vivo’, en un futuro podrían servir para fabricar medicamentos destinados al tratamiento de patologías óseas neoplásicas, traumáticas o degenerativas.

Tras la obtención de este ‘hueso artificial’ en el laboratorio, el siguiente paso en el desarrollo consistirá en implantar este biomaterial en animales para comprobar su contibución a la regeneración en condiciones ambientales más realistas. 

Científicos granadinos han patentado un nuevo biomaterial que permite generar tejido óseo, esto es, huesos artificiales, a partir de células madre procedentes de cordón umbilical. Este material, consiste en una tela de carbón activado sobre la que se soportan y se diferencian las células dando origen a un producto capaz de promover el crecimiento del hueso y cartílago.

Aunque este método aún no se ha aplicado en modelos de investigación ‘in vivo’, los resultados obtenidos en el laboratorio son altamente prometedores, y en un futuro podrían servir para repararlesiones óseas u osteocondrales, tumorales o traumáticas y a la sustitución del cartílago en aquellas extremidades óseas que lo hayan perdido. Tras la obtención de hueso artificial en el laboratorio, el siguiente paso que los investigadores tienen previsto dar próximamente es implantar este biomaterial en modelos de experimentación animal, como ratas o conejos, para comprobar si es capaz de regenerar el hueso en ellos.

Desde la OTRI se ha empezado el proceso para buscar empresas interesadas en adquirir esta tecnología y colaborar en su desarrollo.

Avance científico pionero en el mundo

Como han explicado los científicos inventores de esta patente, actualmente no existen productos alternativos en el mercado, ni tampoco descritos en la bibliografía científica. Sí existen antecedentes de desarrollo de materiales que cumplen la función básica de estimular la diferenciación celular, pero nunca antes se había logrado producir “ex vivo” un material biológicamente complejo y semejante al tejido óseo.

Además, la metodología de diferenciación de células madre desarrollada en Granada utiliza un soporte tridimensional, y permite obtener tipos celulares implicados en regeneración ósea en condiciones de cultivo celular que no requieren factores de diferenciación adicionales o distintos a los presentes en el suero del cultivo celular. Dicho de otro modo: gracias a esta invención, es posible conseguir un biomaterial que comprende células madre sobre el soporte de tela carbón activado, que es capaz de generar un producto en el que existen células de linaje osteocondral y matriz orgánica extracelular mineralizada.

Hueso_01

1: ‘Hueso artificial’, o mineralización de la matriz extracelular obtenida por los científicos granadinos gracias a su patente

Según ha explicado el principal responsable de la investigación, José Mariano Ruiz de Almodóvar, director del Centro de Investigación Biomédica, el método consiste en mezclar por un lado material inorgánico, como es el carbón, y, por otro, biológico, el de células madre, que se adhieren a los microporos de ese soporte de tela, que actúa como ‘andamio’, y pueden crecer o dividirse. “Sólo es necesario la tela, la célula y los nutrientes para conseguir la diferenciación hacia un material que simula el hueso biológico”, ha explicado.

La patente desarrollada en Granada podría tener numerosas aplicaciones en el ámbito del uso de las células madre en la medicina regenerativa, así como en el tratamiento de los problemas del tejido óseo y las lesiones cartilaginosas.

Tras este importante hallazgo científico, los investigadores confían en obtener la financiación pública o privada necesaria para poder continuar trabajando en esta línea, y poder lograr el fin último de esta invención: regenerar huesos implantando este biomaterial en pacientes con patologías que afecten al sistema óseo.

La tecnología, cuya patente se depositó el pasado mes de marzo ante la OEPM (Oficina Española de Patentes y Marcas), se encuentra en fase de desarrollo y está disponible para ser licenciada a empresas interesadas en su desarrollo y explotación.

Hueso_02

 2: Tela de carbón activo sobre la que se han cultivado las células madre de cordón umbilical

Hueso_03

 3: Células madre cultivadas sobre la base de carbón activado.

Más información:

Gel de carbón dopado que transforma el CO2 en hidrocarburos mediante electro-catálisis

Deja una respuesta

Tras más de 10 años de investigaciones, se ha desarrollado en la UGR un nuevo material, a base de carbón dopado, que permite producir energía a bajo coste y reducir las emisiones de CO2 a la atmósfera. Se trata de un gel que permite convertir el CO2 de nuevo en hidrocarburos, mediante una transformación electro-catalítica, ahorrando una gran cantidad de tiempo y dinero.

En la actualidad, las centrales de energías renovables (eólica, solar o mareomotriz) producen picos de energía que se desperdicia, al no coincidir con las necesidades energéticas. Almacenar esta energía en baterías para aprovecharla posteriormente sería un proceso muy costoso, que requiere grandes cantidades de metales puros muy caros, como el níquel o el cobre, por lo que en la actualidad este proceso apenas se realiza.

El gel de carbón dopado desarrollado en la UGR actúa como un electrocatalizador altamente disperso (está formado en un 90% de carbón y una baja cantidad de metales pesados) y efectivo, por lo que permite transformar el CO2 en hidrocarburos a bajo coste. Este nuevo material, así como sus usos y el procedimiento que lo emplea, han sido patentados por la Oficina de Transferencia de Resultados de Investigación (OTRI) y se encuentra actualmente en vía PCT para su extensión internacional a otros países.

La tecnología, que actualmente sigue siendo desarrollada por sus inventores (proyecto cofinanciado por la Línea de Prototipos y Experiencias Piloto -Programa de Ayudas a la Transferencia de Resultados de Investigación, Plan Propio de Investigación de la Universidad de Granada) está disponible para su licencia.

Más información:

http://secretariageneral.ugr.es/pages/tablon/*/noticias-canal-ugr/patentan-un-nuevo-material-a-base-de-carbon-dopado-que-permite-producir-combustibles-a-la-vez-que-reduce-las-emisiones-de-co2

Línea de Ayudas para Prototipos y Experiencias Piloto

Esta línea de ayudas, dirigida a Investigadores y Grupos de Investigación de la UGR, tiene como objetivo facilitar la puesta a punto de nuevas tecnologías y resultados de investigación mediante el diseño de prototipos o experiencias piloto. Con ello se pretende favorecer la comercialización y la evaluación real de las invenciones (facilitando en muchos casos la detección de errores in situ que conduzcan a lograr mejoras del producto), o bien acondicionar para su evaluación programas de ordenador u otros resultados no necesariamente patentables.

http://otri.ugr.es/programa-de-ayudas-otri/prototipos-y-experiencias-piloto/

New Material Using Doped Carbon Allows Fuels to Be Produced While Reducing CO2 Emissions
Researchers from the University of Granada (UGR) have developed a new material using doped carbon that allows low-cost energy to be produced and also reduces the amount of CO2 released into the atmosphere. The recently-patented material is a gel that enables the CO2 to be turned back into hydrocarbons via electro-catalytic transformation, with great savings both in time and money

http://www.sciencedaily.com/releases/2013/03/130307124550.htm