Los científicos han ideado una forma innovadora de tratar de contrarrestar cantidades masivas de dióxido de carbono todavía estamos bombeando en el aire, incluso como un crisis climática se desarrolla a nuestro alrededor: convierte ese CO2 en un polímero orgánico útil.
El método recientemente desarrollado absorbe moléculas de CO2 del aire, sin gastar mucha energía en el proceso. El material puede convertirse potencialmente en un ingrediente para el embalaje o la ropa.
El arma secreta es porosa polímero de coordinación (PCP) compuesto de iones metálicos de zinc.
Según los científicos, esos iones pueden capturar selectivamente moléculas de CO2 con 10 veces más eficiencia que otras PCP. Además, el material es reutilizable y todavía funcionaba con la máxima eficiencia después de 10 ciclos de reacción.
"Hemos diseñado con éxito un material poroso que tiene una alta afinidad hacia las moléculas de CO2 y puede convertirlo de manera rápida y efectiva en materiales orgánicos útiles". dice el químico de materiales Ken-ichi Otake, de la Universidad de Kyoto en Japón.
La idea de secuestro de carbón ha existido por algún tiempo, pero la baja reactividad del dióxido de carbono significa que es difícil capturar y bloquear sin usar mucha energía en el camino, lo que daña el punto.
PCP (también conocido como armazones organometálicos o MOF) podrían ser la clave para superar este obstáculo. El que se describe en este nuevo estudio utiliza un truco inteligente: un componente orgánico con una estructura tipo hélice.
Mediante el análisis estructural de rayos X, los investigadores descubrieron que a medida que las moléculas de CO2 se acercan al PCP, su estructura molecular gira y se reorganiza, permitiendo que el dióxido de carbono quede atrapado en el material.
El PCP funciona esencialmente como un tamiz molecular, capaz de reconocer moléculas por tamaño y forma. Una vez que el material ha realizado su trabajo de succión de CO2, puede reutilizarse o reciclarse como un polímero orgánico. Los polímeros orgánicos pueden convertirse en poliuretano
Estamos viendo una serie de promesas en el campo del almacenamiento de carbono. A principios de este año, científicos de la Universidad RMIT en Australia presentaron una forma de convertir CO2 en carbón, usando una reacción química que involucra el cerio metálico.
Otro equipo de investigadores, de la Universidad de Rice en los Estados Unidos, ha podido desarrollar un dispositivo para convirtiendo CO2 en combustible líquido: en este caso, el metal bismuto es el ingrediente clave, y el ácido fórmico es el resultado final.
Todas estas ideas requieren más investigación y necesitan trabajar a mayores escalas, pero se están haciendo progresos. Dicho esto, no deberían distraernos de la mejor manera de reducir el CO2 en el aire y frenar el calentamiento global, reduciendo nuestras emisiones de carbono.
Está claro que es necesario tomar medidas, y rápido. Este nuevo método de conversión de CO2 puede llegar a ser muy importante para nosotros en el futuro, sobre todo porque convierte algo que no queremos en algo que hacemos.
"Uno de los enfoques más ecológicos para la captura de carbono es reciclar el dióxido de carbono en productos químicos de alto valor, como los carbonatos cíclicos que se pueden utilizar en productos petroquímicos y farmacéuticos". dice el químico de materiales Susumu Kitagawa, de la Universidad de Kyoto.
La investigación ha sido publicada en Comunicaciones de la naturaleza.