Con el nuevo método, El dióxido de carbono se transforma en complejos porosos útiles (PCP / MOF) a temperatura ambiente y sin alta presión. Crédito:Mindy Takamiya / Universidad de Kioto iCeMS
Investigadores de Japón han encontrado una forma energéticamente eficiente de convertir el principal gas de efecto invernadero, el dióxido de carbono (CO 2 ) en productos químicos útiles. Usando el método, CO 2 se transforma en estructuras llamadas armazones organometálicos (MOF), sugiriendo una ruta nueva y más simple para eliminar el gas de efecto invernadero para ayudar a enfrentar el calentamiento global.
La investigación fue realizada por científicos del Instituto de Ciencias Integradas del Material Celular (iCeMS), Universidad de Kyoto, y colegas, y los resultados se publican en el Revista de la Sociedad Química Estadounidense .
"Tomando el CO 2 liberado de la combustión de combustibles fósiles y convertir el gas en sustancias químicas y materiales valiosos es un enfoque prometedor para proteger el medio ambiente. Pero porque CO 2 es una molécula muy inerte y estable, es difícil conseguir que reaccione utilizando procesos de conversión convencionales, "dice Satoshi Horike, químico de iCeMS que dirigió el estudio. "Nuestro trabajo demuestra un enfoque más fácil que se puede ejecutar a una temperatura y presión mucho más bajas. Esto debería hacer que las reacciones que usan CO 2 más fácil de producir y más popular ".
El equipo japonés se centró en los MOF porque tienen una amplia gama de usos, incluso como biosensores y catalizadores. Más lejos, debido a que los MOF son porosos y pueden contener grandes cantidades de gas, se muestran prometedores como dispositivos de almacenamiento de combustible de hidrógeno sostenible.
Para ejecutar la reacción los investigadores burbujearon CO 2 a una temperatura de 25 ° C y una presión de 0.1 MPa a través de una solución con una molécula orgánica llamada piperazina, en lo que los químicos llaman un procedimiento de "un solo recipiente". El MOF emergió rápidamente como un polvo microcristalino blanco que se podía recolectar y secar. El análisis de su estructura mediante espectroscopía de rayos X y resonancia magnética nuclear confirmó que la conversión se había realizado según lo previsto.
Los MOF tenían una gran superficie a pesar de que estaban hechos de más del 30% de CO 2 por peso:propiedades que los hacen adecuados como materiales funcionales para muchas aplicaciones.
Los investigadores ahora planean ver cómo podrían usar la reacción para convertir CO 2 directamente de humos industriales, como los que liberan las centrales eléctricas de carbón y gas.
"Utilización directa de CO 2 es un reto, pero potencialmente ahorrará mucha energía que se requiere para la captura y separación del gas, "Dijo Horike." La emisión de CO 2 por combustión de combustibles fósiles debe reducirse y regularse para proteger el medio ambiente. Nuestro método aquí es una pista potencial para ayudar a resolver algunos problemas ambientales importantes ".
