Javier Arroyo Caire, estudiante del programa PhD in Systems and Sustainable Engineering en la Universidad Loyola, ha defendido su tesis con éxito, obteniendo una calificación de sobresaliente Cum Laude con mención internacional. Su trabajo, titulado “Role of cerium as a chemical vector for the design of new generation of ammonia synthesis catalysts”, pone de manifiesto el papel esencial del cerio (Ce) como un vector químico en el desarrollo de catalizadores para la síntesis de amoníaco verde.
Este elemento, conocido por su versatilidad química, se presenta como clave tanto para el almacenamiento de energía derivada de la producción renovable de hidrógeno como para la industria de fertilizantes sostenibles. La investigación realizada por Arroyo se centra en dos formas principales del cerio: como nitruro de cerio en complejos metálicos con níquel (Ni) y como óxido de cerio (ceria), que actúa como soporte para el rutenio (Ru). En ambos casos, se han observado mejoras significativas en la eficiencia catalítica.
Un avance hacia la sostenibilidad industrial
El trabajo doctoral destaca cómo las propiedades del cerio pueden ser mejoradas mediante estrategias específicas que aumentan la eficacia de los catalizadores. Este avance posiciona al cerio como un elemento fundamental en la transición hacia una síntesis más sostenible del amoníaco, adaptándose a aplicaciones industriales relacionadas con el almacenamiento de hidrógeno y la producción descentralizada de fertilizantes.
Arroyo ha publicado tres artículos que abarcan desde la teoría hasta la experimentación y optimización práctica en el diseño de catalizadores para la síntesis sostenible de amoníaco. Uno de ellos, titulado “A Conceptual Approach for the Design of New Catalysts for Ammonia Synthesis: A Metal—Support Interactions Review”, establece un marco teórico sobre las interacciones metal-soporte en catalizadores avanzados, resaltando cómo estas interacciones mejoran la transferencia electrónica y permiten un funcionamiento eficiente a temperaturas y presiones reducidas.
Otro artículo relevante es “CeNix Alloys as Catalysts for Ammonia Synthesis: Insights on Ni–CeN Surface Layer Formation and Its Impact”, publicado en ACS Catalysis, que investiga experimentalmente cómo la interacción entre el cerio y el níquel potencia la actividad catalítica.
Colaboraciones académicas destacadas
La investigación fue supervisada por los profesores doctores Juan Carlos Serrano Ruiz y Manuel Antonio Díaz Pérez, bajo la dirección del profesor Carlos Ortiz Dominguez. El tribunal evaluador estuvo presidido por el profesor doctor Javier Ruiz Martínez del KAUST Catalysis Center, junto con otros académicos destacados.
A lo largo de su trayectoria, Arroyo ha disfrutado de un contrato predoctoral alineado con el grupo de investigación Materiales y Sostenibilidad, liderado por Juan Carlos Serrano, enfocado en temas como la valorización del CO2, conversión de biomasa en biocombustibles y diseño virtual de materiales sostenibles.
La Universidad Loyola también ofrece un Máster Universitario en Energías y Tecnologías del Hidrógeno, orientado a formar profesionales en tecnologías del hidrógeno, alineándose con las estrategias europeas para descarbonizar e impulsar el sector industrial del hidrógeno.
Actualmente, Javier Arroyo está vinculado al proyecto BioEnH2, financiado por el Centro para el Desarrollo Tecnológico y la Innovación (CDTI), centrado en estudiar la obtención, almacenamiento y distribución de energía e hidrógeno renovables a partir de biomasa, contribuyendo así a una transición energética sostenible.
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