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Foto del producto: Espectrómetro de masas con cromatógrafo de gases selectivo de elementos ELEM-SPOT

Shimadzu Corporation anuncia el lanzamiento de ELEM-SPOT, un cromatógrafo de gases con espectrómetro de masas selectivo de elementos. Es el primer producto del mundo capaz de detectar de forma selectiva compuestos que contienen oxígeno y nitrógeno y que afectan a la calidad de los biocombustibles a partir de una gran cantidad de ingredientes contenidos en las materias primas. Este producto se ha desarrollado en colaboración con la empresa energética global TotalEnergies, la Universidad de Pau et Pays de l'Adour (UPPA) en Francia y la Universidad de Oviedo (UO) en España. El sistema puede, por ejemplo, detectar compuestos en las materias primas de los biocombustibles que provocan un deterioro de la eficiencia y la calidad de la producción. Los usuarios pueden detectar fácilmente la presencia de estos compuestos, cuantificarlos y validar o no el resultado del proceso de eliminación. Esto contribuirá a la transición de los combustibles fósiles a los biocombustibles mediante el establecimiento de métodos analíticos para los biocombustibles.

En los últimos años se ha avanzado en la investigación y el desarrollo de nuevas fuentes de energía encaminadas a alcanzar la neutralidad de carbono (emisiones netas cero de gases de efecto invernadero). Son particularmente activas la investigación y el desarrollo de "biocombustibles de segunda generación" que utilizan partes no comestibles como cáscaras, tallos, algas y residuos plásticos de caña de azúcar, en lugar de "biocombustibles de primera generación" que utilizan partes comestibles como caña de azúcar y maíz. Estas materias primas recicladas y de origen biológico contienen muchos compuestos desconocidos que son diferentes de los combustibles fósiles. Por lo tanto, fue difícil detectar sólo oxígeno y nitrógeno entre muchos compuestos desconocidos, a pesar de que el oxígeno y el nitrógeno conducen al deterioro de la eficiencia de la producción de biocombustibles y al deterioro de la calidad de los biocombustibles. Otro desafío fue la falta de un método eficiente de evaluación y análisis de materias primas recicladas y de origen biológico.

ELEM-SPOT consta de un espectrómetro de masas cromatógrafo de gases (GC-MS) y un reactor catalizador de combustión. Después de que los compuestos contenidos en las materias primas bioderivadas y las materias primas recicladas se separan mediante GC, los compuestos objetivo se oxidan y descomponen en línea en un reactor catalizador de combustión, luego el C, H, N y O presentes en cada compuesto se detectan selectivamente mediante EM. Los usuarios utilizarán esta información crítica para detectar y eliminar el oxígeno y el nitrógeno que afectan negativamente a los catalizadores utilizados en el proceso de refinación, evitando así el cierre de la planta debido al reemplazo del catalizador. Con este detector también se pueden controlar la calidad del biocombustible y las especificaciones futuras. Con este producto se puede reducir en más de un 80% el proceso de identificación de compuestos oxigenados en biocombustibles. El método tradicional es "examinar y seleccionar cientos de picos de cromatograma (el patrón del espectro de MS que indica la presencia de un compuesto) uno a la vez".

Desde 2021, Shimadzu, TotalEnergies, UPPA y UO llevan a cabo una investigación conjunta exhaustiva en el campo de la energía limpia. Este producto fue posible gracias a la tecnología innovadora de TotalEnergies, UPPA y UO: "los compuestos separados por un cromatógrafo de gases se descomponen hasta el nivel elemental y se promueve la reacción catalítica de oxidación para detectarse mediante un MS", y la tecnología GC-MS de alto rendimiento de Shimadzu. Shimadzu seguirá trabajando para mejorar la usabilidad de este producto.

Funciones

1. La primera detección selectiva del mundo de compuestos que contienen únicamente oxígeno y nitrógeno

Los compuestos que contienen oxígeno y nitrógeno contenidos en las materias primas bioderivadas afectan negativamente a los catalizadores utilizados en el proceso de refinación. Por tanto, la demanda para detectarlos es cada vez mayor. Sin embargo, era difícil distinguir los compuestos que contienen oxígeno y nitrógeno de todos los compuestos de materias primas bioderivadas. Este producto utiliza oxígeno isotópico para oxidar y descomponer los compuestos que eluyen de la columna de GC y luego utiliza una herramienta de análisis de datos dedicada a este producto para identificar con precisión los compuestos oxigenados. El control y procesamiento correctos de los compuestos que contienen oxígeno y nitrógeno reducen la degradación de la calidad del catalizador y eliminan la necesidad de un reemplazo frecuente del catalizador. Es el primer producto del mundo que puede detectar y cuantificar compuestos que contienen oxígeno y nitrógeno.

2. Apoyar la I+D de vanguardia

En los nuevos campos relacionados con la energía, como los biocombustibles, se requieren métodos altamente sensibles para detectar compuestos traza. Este producto puede detectar y cuantificar, sin necesidad de estándares específicos, compuestos que contienen oxígeno y nitrógeno con la mayor sensibilidad de la industria. Al utilizar este producto, es posible analizar trazas de compuestos de oxígeno y nitrógeno contenidos en materias primas derivadas de biomasa leñosa, algas y plásticos de desecho.

3. Heredamos el alto rendimiento básico de nuestros productos.

Este producto hereda el alto rendimiento básico y la excelente facilidad de uso de nuestro GC-MS estrella “GCMS-QP2020 NX”. Este producto se puede utilizar no solo para la detección específica de compuestos que contienen oxígeno y nitrógeno mediante un reactor de catalizador de combustión, sino también para el análisis GCMS general. Estos modos se pueden configurar de forma fácil y rápida desde el software “LabSolutions GCMS”. Este producto utiliza tecnología GC-MS de alto rendimiento que Shimadzu ha cultivado durante muchos años.

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ELEM-SPOT