Descubren material que es una esponja de dióxido de carbono

Una macromolécula que fue descubierta accidentalmente parece atrapar los gases de efecto invernadero desde el aire

Un estudio sugiere que una macromolécula que fue descubierta accidentalmente al dejar los científicos su trabajo en un banco de laboratorio parece absorber dióxido de carbono atmosférico.

Ellos estaban tratando de diseñar y crear moléculas que pudieran capturar iones con carga negativa, como cloruros y fosfatos, en las superficies de células tratadas con bioingeniería. En un experimento, los investigadores dejaron evaporar una solución alcalina de diversas sustancias orgánicas, dice el geoquímico John A. Tossell, autor del nuevo estudio. Al analizar los cristales que se formaron, el equipo encontró que la macromolécula orgánica que componía el cristal contenía carbonatos, algo inesperado. Los cabonatos se forman en soluciones que contienen dióxido de carbono.

La esponja de carbono es un sólido formado por cristales de una recién descubierta
macromolécula (la gran estructura en forma de anillo en la imagen). Puede atrapar
los iones de carbonato (de cuatro átomos grupo que se muestra en el centro).
Los iones se forman espontáneamente en una solución alcalina e incorporan
dióxido de carbono extraído de la atmósfera

Es probable que el dióxido de carbono de los carbonatos haya llegado desde el aire del laboratorio, y se convirtió en carbonato en la solución, dice Tossell, de la Universidad George Washington en Washington, DC. Ël describe, en el próximo ejemplar del 3 de agosto de Inorganic Chemistry, la capacidad de la macromolécula de absorber carbonato.

Aunque el carbonato no está enlazado químicamente a la macromolécula, la absorción espontánea de dióxido de carbono de la atmósfera sugiere que la combinación es muy estable, dice Tossell. Los análisis teóricos muestran que la macromolécula es un anillo gigante compuesto principalmente de subcomponentes en forma de anillo y que la carga negativa de iones de carbonato está ubicada en el centro cargado positivamente de la macromolécula, señala.

Los científicos están evaluando varios químicos para absorber y almacenar dióxido de carbono y así ayudar a disminuir su acumulación en la atmósfera y frenar el cambio climático. Para utilizar esta macromolécula para absorber dióxido de carbono de la atmósfera, o de las emisiones industriales a gran escala, los ingenieros tendrán que separar el carbonato de la macromolécula. Esto se podría hacer de varias maneras, sugiere Tossell. Calentando la combinación se separaría el carbonato, pero puede requerir una gran cantidad de energía, y la producción de energía con combustibles fósiles creará más dióxido de carbono. Alternativamente, haciendo la solución alcalina más ácida se causaría qie los iones de carbonato se enlecen a los protones, lo que haría que la combinación fuera menos estable, y por lo tanto más fácil separar.

Aunque la macromolécula puede ser demasiado cara para ser utilizada en gran escala en depuradores de CO2, dice Tossell, el estudio de la macromolécula y cómo lo hace puede ayudar en los futuros esfuerzos para producir materiales similares a precios más ventajosos.

«Este trabajo es cuidadoso y exhaustivo», dice Omar Yaghi, un químico de la UCLA. Sin embargo, señala, puede que el nuevo material no tenga la capacidad de absorber grandes cantidades de dióxido de carbono, y puede absober otros gases también, lo cual podría reducir su eficacia.

Fuente: Science News. Aportado por Eduardo J. Carletti

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