Who we are
Nuestro enfoque de investigación
- creamos química para un futuro sostenible.
La química como tecnología transversal juega un papel clave para abordar los desafíos futuros. Las innovaciones en el campo de la química brindan respuestas precisamente a aquellas preguntas que preocuparán a la humanidad en el futuro: materias primas, medio ambiente y clima, alimentación y nutrición, y calidad de vida. Las tendencias en estas áreas impulsan nuestro proceso de innovación en BASF. Generan impulsos y determinan los temas para los que buscamos, investigamos y desarrollamos soluciones.
Ejemplos de proyectos de investigación actuales
Gestión de carbono: Nuevas tecnologías para reacciones limpias a alta temperatura
Debido a que se necesita energía para realizar reacciones químicas, los combustibles fósiles son la mayor fuente de CO2 en la industria química. Los craqueadores de vapor de BASF, por ejemplo, deben alcanzar una temperatura de 850°C para descomponer la nafta en olefinas y aromáticos para su posterior procesamiento. Si esta energía pudiera provenir de electricidad renovable en lugar del gas natural que se usa normalmente ahora, las emisiones de CO2 podrían reducirse drásticamente hasta en un 90%. Por lo tanto, BASF tiene como objetivo desarrollar el primer concepto de calentamiento eléctrico del mundo para los craqueadores de vapor en los próximos cinco años. Al mismo tiempo, será necesario realizar pruebas de materiales para determinar qué materiales metálicos pueden soportar las altas corrientes eléctricas y son adecuados para su uso en este tipo de reactor de alta temperatura.
Más sobre el compromiso de BASF con la protección de la energía y el clima y el Programa de Gestión del Carbono de BASF
Gestión de carbono: Nuevo proceso de hidrógeno limpio
La producción de hidrógeno también libera importantes volúmenes de CO2. La industria química utiliza grandes cantidades de hidrógeno como reactivo. En BASF, por ejemplo, se utiliza en la síntesis de amoniaco. El hidrógeno también será esencial para muchas aplicaciones de almacenamiento de energía y portadores de energía sostenible en el futuro. Por lo tanto, junto con socios de cooperación, BASF está desarrollando una nueva tecnología de proceso para producir hidrógeno a partir de gas natural. Esta tecnología divide el gas natural directamente en sus componentes hidrógeno y carbono. El carbono sólido resultante se puede utilizar potencialmente en la producción de acero o aluminio, por ejemplo. Este proceso de pirólisis de metano requiere comparativamente poca energía. Si esta energía proviene de fuentes renovables, el hidrógeno se puede producir a escala industrial sin emisiones de CO2.
Más sobre el compromiso de BASF con la protección de la energía y el clima y el Programa de Gestión del Carbono de BASF
Gestión de carbono: Nuevos catalizadores para olefinas limpias
Como intermedio central de alto volumen, las olefinas representan un área especialmente importante en la que BASF está buscando desarrollar nuevos procesos de bajas emisiones. Las considerables emisiones de CO2 resultantes de los métodos de producción actuales en el craqueador de vapor también podrían reducirse significativamente mediante el "reformado en seco" del metano. Este proceso crea un gas de síntesis que luego se transforma en olefinas a través de un paso intermedio de dimetiléter. Los investigadores de BASF ahora han podido encontrar una manera de hacer esto por primera vez gracias a los nuevos sistemas de catalizadores de alto rendimiento. Estos catalizadores de nueva generación se comercializan en cooperación con Linde. Dependiendo de la disponibilidad de materias primas y electricidad renovable, este proceso innovador podría ser un complemento o una alternativa al potencial calentamiento eléctrico de los craqueadores de vapor.
Más sobre el compromiso de BASF con la protección de la energía y el clima y el Programa de Gestión del Carbono de BASF
Gestión de carbono: Nueva química para usar CO2
BASF también presenta un nuevo enfoque para utilizar el CO2 como materia prima química: la producción de acrilato de sodio a partir de etileno y CO2. El acrilato de sodio es un material de partida importante para los superabsorbentes, que se utilizan ampliamente en pañales y otros productos de higiene. Hace unos años, los investigadores del Laboratorio de Investigación de Catálisis (CaRLa) de la Universidad de Heidelberg, apoyado por BASF, pudieron por primera vez cerrar con éxito el ciclo catalítico para esta reacción. Mientras tanto, los expertos de BASF han logrado importantes avances en la ampliación de este proceso a escala industrial y han demostrado que se puede implementar con éxito a escala de laboratorio en una mini planta. En comparación con el método actual de producción de superabsorbentes a base de propileno, en el nuevo proceso el CO2 reemplazaría alrededor del 30% de los combustibles fósiles, siempre que un proceso a mayor escala también demuestre ser estable y energéticamente favorable.
Más sobre el compromiso de BASF con la protección de la energía y el clima y el Programa de Gestión del Carbono de BASF
Los experimentos virtuales y de la vida real se complementan entre sí
Las tecnologías digitales tienen una influencia en rápida expansión en la investigación y el desarrollo. La gestión de grandes cantidades de datos se ha convertido en un factor decisivo para el futuro éxito científico y económico. Con el enfoque digital de BASF, el modelado virtual y la simulación por computadora van de la mano con los experimentos físicos en el laboratorio: se complementan entre sí. Las simulaciones ayudan con el diseño de experimentos y facilitan la previsión, mientras que los experimentos ofrecen resultados medibles y evalúan los modelos informáticos. Esto da como resultado una mejor comprensión de los productos y procesos químicos y, por lo tanto, permite lograr una mayor innovación en un período de tiempo más corto.
Un elemento clave es la nueva supercomputadora que se puso en funcionamiento en octubre de 2017 en Ludwigshafen. Con 1,75 petaflops, ofrece alrededor de 10 veces la potencia informática que BASF dedica actualmente a la informática científica. En el ranking de los 500 sistemas informáticos más grandes del mundo, la supercomputadora BASF ocupó el puesto 65 en la lista de junio de 2017.
Las tecnologías digitales son indispensables para las operaciones diarias de I+D
La digitalización brinda a los investigadores oportunidades adicionales para implementar sus ideas creativas y colaborar intensamente con otras personas en todo el mundo. En la opinión de los expertos de BASF, es fundamental integrar las tecnologías digitales directamente en el trabajo diario de las unidades de I+D. El acceso directo a los sistemas basados en el conocimiento es necesario para permitir la resolución eficaz de problemas y abre nuevos horizontes. Una plataforma de aplicaciones basada en la nube, por ejemplo, facilitará considerablemente a todos los investigadores la expansión de las redes de conocimiento.
En los últimos meses, los exitosos proyectos de los investigadores de BASF ya han demostrado el enorme potencial que ofrece la digitalización en la investigación. Por ejemplo, los investigadores pudieron por primera vez realizar una investigación sistemática de los datos sobre los catalizadores utilizados en la producción del producto intermedio óxido de etileno. La investigación encontró correlaciones entre las formulaciones y las propiedades de aplicación de los catalizadores, lo que permitió predecir su rendimiento y vida útil con mayor precisión y rapidez.
Otro ejemplo son las simulaciones por computadora de microencapsulación. Se utiliza para proteger los ingredientes activos, por ejemplo, de la humedad y el oxígeno. Las simulaciones ayudan a comprender y predecir mejor las complejas interacciones químicas y físicas dentro de la microcápsula, lo que permite planificar con mayor precisión las series de pruebas de laboratorio.
Los modelos agronómicos apoyan a los agricultores
BASF juega un papel importante en la transformación digital de la agricultura, apoyándose en cooperaciones internas y externas. La solicitud en línea Maglis® ayuda a que los agricultores utilicen la información disponible más eficientemente y tomar mejores decisiones sobre los cultivos de sus campos. La empresa ZedX, que BASF adquirió en 2017, se especializa en desarrollar modelos agronómicos para el clima, el crecimiento de las plantas y la infestación por enfermedades, malezas y plagas. BASF y ZedX ya han desarrollado conjuntamente un modelo que, basándose en las condiciones climáticas y ambientales, identifica la ventana correcta de aplicación para un herbicida BASF.
Biotecnología blanca: enzima termoestable para la nutrición animal
BASF investigadores de la plataforma de investigación de ciencias de investigación han desarrollado una fitasa optimizada (Natuphos®E) para la nutrición animal. La fitasa es una enzima que ayuda a los animales a digerir mejor el fosfato contenido en las plantas. Pero muchas enzimas son sensibles al calor y pueden ser destruidas por las altas temperaturas en el proceso de granulación utilizado para producir concentrado para animales, haciendo que las enzimas sean ineficaces. Para desarrollar una fitasa termoestable eficaz, los investigadores de BASF examinaron numerosas fitasas diferentes que existen en las bacterias y luego desarrollaron el mejor híbrido posible a partir de ellas utilizando métodos biotecnológicos. Esto luego se mejoró aún más y se desarrolló una cepa de producción apropiada basada en el hongo Aspergillus niger para la fermentación (producción biotecnológica) de la enzima. La nueva fitasa ya se ha lanzado en algunos países de Asia, Sudamérica y Estados Unidos y actualmente se encuentra en fase de aprobación en otros países.
Catalizador: valor añadido para depuración de gases de escape y refinerías
La plataforma de investigación Process Research & Chemical Engineering trabaja con zeolitas especiales, como la chabasita de cobre de BASF, que desempeñan un papel vital en los catalizadores de control de emisiones para motores diésel porque son especialmente eficientes en la eliminación de óxidos de nitrógeno de los gases de escape. La demanda de sistemas catalizadores modernos para automóviles está creciendo constantemente gracias a las regulaciones de emisiones cada vez más estrictas. Para satisfacer esta demanda, los investigadores de BASF trabajan continuamente en el desarrollo de la próxima generación de zeolitas especiales. Usando materias primas y procesos sofisticados, pueden ajustar el tamaño de los poros para producir partículas más consistentes.
BASF también ha desarrollado una tecnología de catalizador a base de boro (BoroCatTM) que permite a las refinerías aumentar el rendimiento de productos valiosos como gasolina, diésel y otros combustibles del petróleo crudo. El níquel contenido en el petróleo crudo presenta un desafío particular para el procesamiento posterior, ya que aumenta significativamente la generación de subproductos indeseables como el coque de petróleo y el hidrógeno. Con una estructura de poros optimizada, el nuevo catalizador BoroCat Fluid Catalytic Cracking (FCC) intercepta el níquel en el procesamiento, evitando así reacciones químicas indeseables.
Plásticos: minimizando con éxito ruidos y vibraciones
Para la plataforma de investigación Advanced Materials & Systems Research, la atención se centró en el tema "Ruido, vibración y dureza". Los expertos de BASF están investigando las posibilidades de minimizar el ruido y las vibraciones no deseadas mediante el diseño de materiales y componentes. Esto es cada vez más importante ya que tanto los niveles de ruido de fondo como las vibraciones continúan aumentando a medida que nuestros entornos domésticos y laborales se vuelven más automatizados. Al mismo tiempo, los ruidos están cambiando. En la electromovilidad, por ejemplo, el ruido del motor es más silencioso, pero otras frecuencias molestas se vuelven más prominentes y deben reducirse. Otro ejemplo son los electrodomésticos. Con el aumento de la urbanización, cada vez más personas viven en espacios reducidos. Los hogares no solo tienen más electrodomésticos, los equipos son cada vez más potentes. Es necesario minimizar el ruido y la vibración resultantes. Un equipo interdisciplinario de BASF compuesto por químicos, físicos e ingenieros está mejorando varias soluciones de polímeros que se pueden utilizar para optimizar las frecuencias en el rango que se puede sentir y escuchar: de 1 a 20.000 Hertz. Dependiendo del rango de frecuencia y los requisitos, el equipo es capaz de cambiar el diseño de los componentes y / o la estructura molecular o de espuma de los materiales utilizados (poliamidas, poliuretanos, espumas de resina de melamina) con simulaciones por computadora.