Los científicos han creado jaulas moleculares dentro de un polímero para atrapar la contaminación dañina de dióxido de azufre con el fin de transformarla en compuestos útiles y reducir los desechos y las emisiones.

Un nuevo material único desarrollado por una colaboración internacional de científicos ha demostrado que puede ayudar a reducir las emisiones de dióxido de azufre (SO2) en el medio ambiente al capturar selectivamente las moléculas en jaulas diseñadas minuciosamente. El gas tóxico capturado puede luego liberarse de manera segura para su conversión en productos y procesos industriales útiles.

Alrededor del 87% de las emisiones de dióxido de azufre son el resultado de la actividad humana, típicamente producido por centrales eléctricas, otras instalaciones industriales, trenes buques, y equipo pesado, y puede ser perjudicial para la salud humana y el medio ambiente. El equipo internacional desarrolló poroso, como una jaula moléculas estables que contienen cobre conocidas como estructuras orgánicas moleculares (MOF) que están diseñadas para separar el gas de dióxido de azufre (SO2) de otros gases de manera más eficiente que los sistemas existentes.

Profesor Martin Schröder, Vicepresidente y Decano de la Facultad de Ciencias e Ingeniería de la Universidad de Manchester, y el Dr. Sihai Yang, profesor titular del Departamento de Química de la Universidad de Manchester, dirigió un equipo de investigación internacional del Reino Unido y EE. UU. en este trabajo.

Los investigadores expusieron los MOF a gases de escape simulados y descubrieron que separaban eficientemente el SO2 de la mezcla de gases a temperaturas elevadas incluso en presencia de agua.

La investigación, dirigido por la Universidad de Manchester y publicado en una revista Materiales de la naturaleza , mostró una gran mejora en la eficiencia en comparación con los sistemas de captura de SO2 actuales, que puede producir una gran cantidad de desechos sólidos y líquidos y solo puede eliminar hasta el 95 por ciento del gas tóxico, señalaron los investigadores.

Realización de estructuras de última generación, estudios dinámicos y de modelado en instalaciones internacionales como ISIS y Diamond Light Source para realizar experimentos de dispersión de neutrones y rayos X, y la fuente de luz avanzada en Berkeley, EE. UU., para realizar trabajos de difracción de monocristales, han podido determinar medidas precisas de SO2 dentro de MOF a nivel molecular.

La autora principal del artículo de investigación, Gemma Smith, dijo que el nuevo material muestra una adsorción de SO2 más alta que cualquier otro material poroso conocido hasta la fecha. Este trabajo no tiene precedentes ya que el nuevo material es notablemente estable a la exposición al SO2, incluso en presencia de agua, y la adsorción es completamente reversible a temperatura ambiente.

"Se ha demostrado que nuestro material es extremadamente estable al SO2 corrosivo y puede separarlo eficazmente de las corrientes de gases residuales húmedos. el paso de regeneración es muy eficiente desde el punto de vista energético en comparación con los reportados en otros estudios; el SO2 capturado se puede liberar a temperatura ambiente para convertirlo en productos útiles, mientras que la estructura organometálica se puede reutilizar para muchos más ciclos de separación ".