Científicos en Irlanda han inventado un nuevo material similar a una esponja que puede absorber benceno tóxico del aire contaminado.
El benceno está clasificado como carcinógeno que aumenta el riesgo de cáncer y otras enfermedades y también es causa de insuficiencia de la médula ósea.
Es un componente natural del petróleo crudo y se utiliza en el gas. Tiene un olor dulce que es responsable del aroma en la mayoría de las estaciones de servicio y se usa con frecuencia como un químico industrial que tiene un uso limitado por parte del consumidor debido a su toxicidad.
Pero ahora, investigadores de la Universidad de Limerick, en Irlanda, han desarrollado un nuevo material que tiene la capacidad de capturarlo del aire.
El material es capaz de capturar incluso pequeñas cantidades de benceno del aire y, de manera crucial, utiliza menos energía que los materiales existentes para hacerlo, según los investigadores.
El material poroso similar a una esponja podría revolucionar la búsqueda de aire limpio y tener un impacto significativo en la batalla contra el cambio climático, creen los investigadores.
El profesor Michael Zaworotko, catedrático de Bernal de Crystal Engineering and Science Foundation of Ireland, profesor de investigación en el Instituto Bernal de la Universidad de Limerick, y sus colegas desarrollaron el nuevo material, con hallazgos informados en la prestigiosa revista Nature Materials.
Los compuestos orgánicos volátiles (COV), incluido el benceno, son una clase de contaminantes tóxicos que causan graves problemas ambientales y de salud. Desarrollar tecnologías para eliminar el benceno del aire en concentraciones traza y hacerlo con una huella energética baja son desafíos que no se han superado hasta ahora.
Zaworotko explicó: “Se ha desarrollado una familia de materiales porosos, como una esponja, para capturar el vapor de benceno del aire contaminado y producir una corriente de aire limpia durante un largo tiempo de trabajo”.
Agregó: “Estos materiales podrían regenerarse fácilmente bajo un calentamiento suave, lo que los convierte en candidatos para la purificación del aire y la remediación ambiental.
“Nuestros materiales pueden funcionar mucho mejor tanto en sensibilidad como en tiempo de trabajo que los materiales tradicionales”.
Zaworotko y el Dr. Xiang-Jing Kong del Departamento de Ciencias Químicas de UL, junto con colegas de las principales universidades de China, desarrollaron el nuevo material poroso que tiene una afinidad tan fuerte por el benceno que captura el químico tóxico incluso cuando está presente en solo 1 parte en 100.000.
Este material se parece al queso suizo porque está lleno de agujeros, y son estos agujeros los que atraen las moléculas de benceno, según los investigadores.
En términos de energía, debido a que el proceso de captura se basa en enlaces físicos en lugar de químicos, la huella energética de captura y liberación es mucho menor que la de generaciones anteriores de materiales.
Zaworotko dijo: “Descomponer mezclas de gases es difícil de hacer. Esto es especialmente cierto para los componentes menores que componen el aire, que incluyen dióxido de carbono y agua. Las propiedades de nuestro nuevo material muestran que la descomposición ya no es difícil para el benceno”. .”
El trabajo anterior del laboratorio de Zaworotko dio como resultado materiales líderes para la captura de carbono y la recolección de agua.
El material captador de agua tiene propiedades favorables para captar y liberar agua de la atmósfera que ya está siendo utilizada en sistemas de deshumidificación.
Xiang-Jing Kong explicó: “Basados en un diseño inteligente, nuestros materiales responden bien a los desafíos de relevancia tanto técnica como social, como la eliminación de trazas de benceno del aire. Esto es difícil para los materiales convencionales y, por lo tanto, resalta el encanto de los materiales porosos. .”
En general, estos resultados sugieren que una nueva generación de materiales porosos a medida del tipo inventado en UL puede permitir un enfoque general para la captura de sustancias químicas tóxicas del aire.
“Los isómeros aromáticos son difíciles de separar en sus mezclas con los métodos tradicionales, que siempre consumen mucha energía”, explicó Xiang-Jing Kong.
“Esta investigación abrió posibilidades para diseñar materiales porosos para la separación eficiente de estos productos químicos con un bajo consumo de energía, así como para la eliminación de otros contaminantes del aire”.
El estudio fue financiado por el Consejo Europeo de Investigación y la Fundación de Ciencias de Irlanda.
Fuente: zonadeprensard.com
