Científicos del CSIC crean un material de magnesio que captura CO2 del aire sin energía - CSIC
MADRID, 17 Mar. (EUROPA PRESS) -
Investigadores del Instituto de Catálisis y Petroleoquímica del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (ICP-CSIC) han desarrollado un nuevo material a base de magnesio capaz de capturar y transformar el CO2 del aire a temperatura ambiente sin utilizar energía.
El material, denominado 'MicroMg', convierte el CO2 principalmente en bicarbonato y mantiene su eficacia cuando se incorpora a pinturas aplicadas en paredes. Este avance, según asegura el CSIC, "puede contribuir a mejorar la calidad del aire en interiores, donde niveles elevados de CO2 pueden afectar al bienestar y al rendimiento cognitivo".
Además, indica que también podría utilizarse en exteriores, mediante recubrimientos que ayuden a reducir este gas de efecto invernadero. El trabajo se ha publicado en la revista 'ACS Applied Energy Materials'.
Igualmente, apunta que el aumento de la concentración de dióxido de carbono (CO2) en la atmósfera "constituye uno de los principales retos ambientales actuales". En este sentido, advierte de que su contribución al cambio climático, niveles elevados de este gas en espacios interiores -como oficinas, viviendas o centros educativos- "pueden afectar al bienestar y al rendimiento cognitivo de las personas".
Por ello, subraya que el desarrollo de materiales capaces de capturar o transformar el CO2 de forma eficiente y sostenible se ha convertido en una línea de investigación "clave" para mejorar la calidad del aire y avanzar hacia entornos más saludables.
En este contexto se enmarca el trabajo del grupo de investigación del ICP-CSIC liderado por José Miguel Palomo, que ha desarrollado un nuevo material catalítico denominado 'MicroMg'. Se trata de un biohíbrido basado en magnesio, capaz de transformar CO2 en compuestos más estables en condiciones ambientales, que combina un componente inorgánico de magnesio con una biomolécula, una enzima que actúa como soporte y que guía la formación del material durante el proceso de síntesis.
PROCESO "SENCILLO Y RESPETUOSO" CON EL MEDIO AMBIENTE
De la misma manera, el CSIC explica que el material que transforma el CO2 se obtiene mediante un método "sencillo y respetuoso" con el medio ambiente. Se prepara en disolución acuosa, a temperatura ambiente y pH neutro, sin necesidad de condiciones agresivas ni reactivos tóxicos. Durante el proceso se forman microestructuras cristalinas bien definidas, que tienen una forma geométrica cúbico-octaédrica, es decir, que combina características de un cubo y un octaedro regular, y tiene un tamaño del orden de milésimas de milímetro (micras). Estas estructuras presentan una elevada estabilidad y ofrecen numerosos sitios activos para interactuar con el CO2.
Asimismo, expone que, según experimentos realizados en medio acuoso, el micromaterial catalítico desarrollado por los investigadores (MicroMg) demostró una "elevada eficiencia" para transformar el CO2 en bicarbonato, una forma química "más estable" del carbono disuelto y "menos problemática" desde el punto de vista ambiental. Bajo condiciones suaves (temperatura ambiente y sin aporte de energía externa), CSIC agrega que el material fue capaz de transformar el CO2 disuelto en bicarbonato aproximadamente en 30 minutos. Además, afirma que el material sigue funcionando igual después de repetir la reacción varias veces, lo que indica que puede usarse varias veces sin perder eficacia.
Para evaluar su potencial en aplicaciones más cercanas a la realidad, el material se incorporó a una pintura convencional y se aplicó sobre superficies de pared. Los ensayos realizados en cámaras cerradas mostraron que estas superficies funcionalizadas (recubiertas con MicroMg) pueden reducir la concentración de CO2 presente en el aire. En condiciones comparables a las que se encuentran habitualmente en espacios interiores (alrededor de 900 partes por millón de CO2, cercana al límite recomendado para una buena calidad del aire), las superficies recubiertas con MicroMg lograron disminuir de forma significativa la cantidad de este gas en el ambiente.
BUENA DURABILIDAD
Además, CSIC recalca que el material mostró una "buena durabilidad". Tras tres ciclos de lavado, añade que las superficies pintadas conservaron más del 90 % de su actividad inicial para seguir transformando el CO2. "Los resultados también indicaron que el rendimiento aumenta al incrementar la superficie recubierta o al aplicar varias capas de pintura, lo que sugiere que el sistema podría adaptarse fácilmente a diferentes escalas de aplicación", apunta.
Finalmente, explica que en las concentraciones más elevadas de CO2, hasta 1500 partes por millón (ppm), este material (MicroMg) mantuvo una "actividad notable" y fue capaz de transformar el gas de forma continua durante varios días. Así, argumenta que niveles de CO2 superiores a 1.000 ppm indican una ventilación "insuficiente", que puede provocar "somnolencia o menor rendimiento cognitivo". "En estas condiciones se observó una velocidad de eliminación aproximada de 16 ppm de CO2 por hora, lo que confirma su potencial para contribuir a la reducción de este gas en ambientes cerrados", concluye.