Los científicos descubren la primera molécula de su tipo que absorbe gases de efecto invernadero: Heaven32
Una “jaula de jaulas” es como los científicos han descrito un nuevo tipo de material poroso, único en su estructura molecular, que podría usarse para atrapar dióxido de carbono y otro gas de efecto invernadero más potente.
Sintetizado en el laboratorio por investigadores del Reino Unido y China, el material se fabrica en dos pasos, con reacciones que ensamblan bloques de construcción de prismas triangulares en jaulas tetraédricas más grandes y simétricas, produciendo la primera estructura molecular de este tipo. el equipo afirma.
El material resultante, con su abundancia de moléculas polares, atrae y retiene gases de efecto invernadero como el dióxido de carbono (CO< sub>2
“Este es un descubrimiento emocionante”, dice Marc Little, científico de materiales de la Universidad Heriot-Watt de Edimburgo y autor principal del estudio, “porque necesitamos nuevos materiales porosos para ayudar a resolver los mayores desafíos de la sociedad, como la captura y el almacenamiento de gases de efecto invernadero”.
Aunque no se probó a escala, los experimentos de laboratorio mostraron que el nuevo material similar a una jaula también tenía una alta absorción de Hexafloruro de azufre
donde CO2 permanece en la atmósfera durante 5 a 200 años, SF6 Puede permanecer entre 800 y 3200 años. Entonces, aunque SF6 Los niveles en la atmósfera son mucho más bajos, su vida útil extremadamente larga le da al SF6 un potencial de calentamiento global de alrededor de 23.500 veces el del CO2 en comparación con más de 100 años.
Eliminación de grandes cantidades de SF6 y compañía2 de la atmósfera, o impedir que entren en ella, es lo que debemos hacer urgentemente para frenar el cambio climático.
Los investigadores estiman que necesitamos extraer alrededor 20 mil millones de toneladas de CO2
cada año anular nuestras emisiones de carbono que sólo tienen una tendencia al alza.
Hasta ahora, las estrategias de eliminación de carbono están eliminando aproximadamente 2 mil millones de toneladas por año, pero se trata principalmente de árboles y suelos que hacen lo suyo. Solo sobre 0,1 por ciento de eliminación de carbonoalrededor de 2,3 millones de toneladas al año, es gracias a nuevas tecnologías como la captura directa de aire, que utiliza materiales porosos para absorber CO2 desde el aire.
Los investigadores están ocupados ideando nuevos materiales mejorar la captura directa de aire para hacerla más eficiente y con un menor consumo energético, y este nuevo material podría ser otra opción. Pero para evitar los peores impactos del cambio climático, debemos reducir las emisiones de gases de efecto invernadero más rápido de lo que pueden hacerlo actualmente estas tecnologías incipientes.
Sin embargo, debemos dedicar todo lo que podamos a este problema global. Sin embargo, crear un material de complejidad estructural tan alta no fue fácil, incluso si las moléculas precursoras técnicamente se ensamblan solas.
Esta estrategia se llama autoensamblaje supramolecular. Puede producir estructuras químicamente entrelazadas a partir de bloques de construcción más simples, pero requiere algunos ajustes porque “las mejores condiciones de reacción a menudo no son intuitivamente obvias”, dijeron Little y sus colegas. explicar en su artículo publicado.
Cuanto más compleja sea la molécula final, más difícil será sintetizarla y en esas reacciones podrían producirse más “revueltos” moleculares.
Para controlar esas interacciones moleculares que de otro modo serían invisibles, los investigadores utilizaron simulaciones para predecir cómo sus moléculas iniciales se ensamblarían en este nuevo tipo de material poroso. Consideraron la geometría de posibles moléculas precursoras y la estabilidad química y rigidez del producto final.
Aparte de su potencial para absorber gases de efecto invernadero, los investigadores sugerir Su nuevo material también podría usarse para eliminar otros vapores tóxicos del aire, como compuestos orgánicos volátiles, que fácilmente se convierten en vapores o gases de las superficies, incluido el interior de los automóviles nuevos.
“Consideramos este estudio como un paso importante hacia el desbloqueo de este tipo de aplicaciones en el futuro”, afirmó Little dice.
El estudio ha sido publicado en Síntesis de la naturaleza.