Científicos de Irlanda han inventado un nuevo material similar a una esponja que puede absorber el benceno tóxico del aire contaminado.
El benceno está clasificado como un carcinógeno que aumenta el riesgo de cáncer y otras enfermedades y es también una 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 el responsable del aroma en la mayoría de las gasolineras y se utiliza con frecuencia como producto químico industrial que tiene un uso limitado para el 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.
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El material es capaz de capturar incluso trazas de benceno del aire y, sobre todo, utiliza menos energía que los materiales existentes para hacerlo, según los investigadores.
Los investigadores creen que este 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.
El profesor Michael Zaworotko, titular de la cátedra Bernal de Ingeniería de Cristales y profesor de investigación de la Fundación Científica de Irlanda en el Instituto Bernal de la Universidad de Limerick, y sus colegas desarrollaron el nuevo material, cuyos resultados se publican en la prestigiosa revista Nature Materials.
Los compuestos orgánicos volátiles (COV), entre los que se encuentra el benceno, son una clase de contaminantes tóxicos que causan graves problemas medioambientales y de salud. El desarrollo de tecnologías para eliminar el benceno del aire en concentraciones mínimas y hacerlo con un bajo consumo de energía son dos retos que no se han superado hasta ahora.
UL/Bernal/Zenger
Zaworotko explicó: «Se ha desarrollado una familia de materiales porosos -como la esponja- para capturar el vapor de benceno del aire contaminado y producir una corriente de aire limpia durante un largo tiempo de trabajo.»
Y añadió: «Estos materiales podrían regenerarse fácilmente con un calentamiento suave, lo que los convierte en candidatos para la purificación del aire y la recuperación del medio ambiente».
«Nuestros materiales pueden ser mucho mejores 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 la 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 producto químico tóxico incluso cuando está presente en sólo 1 parte en 100.000.
Este material se parece a un queso suizo porque está lleno de agujeros, y son estos agujeros los que atraen las moléculas de benceno, según los investigadores.
En cuanto a la energía, como el proceso de captura se basa en la unión física y no en la química, la huella energética de la captura y la liberación es mucho menor que la de las generaciones anteriores de materiales.
Zaworotko dijo: «Romper las mezclas de gases es difícil. Esto es especialmente cierto en el caso de los componentes menores que componen el aire, que incluyen el dióxido de carbono y el agua. Las propiedades de nuestro nuevo material demuestran que ya no es difícil romper el benceno».
Trabajos anteriores del laboratorio de Zaworotko dieron lugar a materiales punteros para la captura de carbono y la recogida de agua.
El material de captación de agua tiene propiedades favorables para capturar y liberar agua de la atmósfera que ya se utiliza en sistemas de deshumidificación.
Xiang-Jing Kong explicó: «Basados en un diseño inteligente, nuestros materiales son buenos para afrontar retos de relevancia tanto técnica como social, como la eliminación de trazas de benceno del aire. Esto es difícil para los materiales convencionales, por lo que destaca el encanto de los materiales porosos».
En general, estos resultados sugieren que una nueva generación de materiales porosos a medida del tipo inventado en la 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 las posibilidades de diseñar materiales porosos para la separación eficaz de estas sustancias químicas con un bajo aporte de energía, así como la eliminación de otras trazas de contaminantes del aire».
El estudio fue financiado por el Consejo Europeo de Investigación y la Fundación Científica de Irlanda.
Este artículo fue proporcionado a Newsweek por Zenger News.
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