Après avoir obtenu un diplôme en chimie à l'Université Rovira i Virgili, Francesc Penas s'est spécialisé en chimie computationnelle et théorique. Il a suivi un M2 en synthèse, catalyse et conception moléculaire dans la même université en collaboration avec l'Institut catalan de recherche chimique dans la même spécialité.
Après avoir étudié l'oxydation électrophile des thioéthers, catalysée par des polyoxométalates, il s'est intéressé à l'étude de ces systèmes appliqués à d'autres procédés, parmi lesquels la réduction du CO2. Pendant son doctorat, il ne se limitera pas seulement aux polyoxométalates, mais il étudiera aussi d'autres systèmes intéressants pour la réduction catalytique du CO2.
