Mild production of γ-valerolactone, a biofuel precursor [Dataset]

En este artículo se presenta, por primera vez, un sistema acoplado eficiente e innovador que combina la generación de hidrógeno a partir de agua con la hidrogenación de un compuesto derivado de la biomasa. Se ha demostrado que es posible utilizar el hidrógeno producido mediante la división fotoelectroquímica del agua para la hidrogenación de un compuesto ampliamente disponible derivado de la biomasa, el ácido levulínico, transformándolo en un componente de combustible versátil y/o en un precursor, la γ-valerolactona (GVL). A diferencia del hidrógeno, este compuesto puede almacenarse y manipularse fácilmente. El fotoelectrocatalizador seleccionado fue una nanoestructura de TiO₂ sintetizada mediante anodización electroquímica. El hidrógeno producido se utilizó simultáneamente para llevar a cabo una reacción de hidrogenación destinada a transformar el ácido levulínico en γ-valerolactona. El hidrógeno generado se transfirió a un reactor catalítico que contenía una disolución acuosa de ácido levulínico (LA), en presencia de un catalizador basado en Ru. Se obtuvo una formación notable de γ-valerolactona a temperaturas tan bajas como 30–60 °C. Con este novedoso sistema acoplado se obtuvieron rendimientos hacia GVL de aproximadamente el 95 % a tan solo 60 °C. Estos resultados confirman el potencial de la producción in situ de hidrógeno mediante la división fotoelectroquímica del agua para la valorización de la biomasa.