Omar Yaghi crea redes moleculares para atrapar agua de la atmósfera

Omar Yaghi crea redes moleculares para atrapar agua de la atmósfera

La química reticular, un nuevo campo creado por el investigador Omar Yaghi, que consiste en unir bloques moleculares mediante enlaces muy resistentes para formar extensas estructuras, puede ser un arma eficaz para combatir el cambio climático. Por este trabajo, pionero en la concepción y síntesis de los nuevos materiales cristalinos, este químico jordano-estadounidense ha recibido el Premio Fundación BBVA Fronteras del Conocimiento en la categoría de Ciencias Básicas.

Las investigaciones de Omar Yaghi pueden tener gran impacto en la ciencia y en la ingeniería, y con aplicaciones potenciales de tanto interés como la captura y almacenamiento de dióxido de carbono (CO2), y la de las moléculas de agua presentes en el aire para generar agua potable, entre otras.

Yaghi, catedrático de Química en la Universidad de California en Berkeley, EEUU, ha creado estos nuevos materiales aplicando una química basada en el “ensamblaje de ladrillos” –explica el acta del jurado de la Fundación BBVA– o piezas cuya estructura es cuidadosamente controlada de antemano.

nuevos materiales

En términos no técnicos, los nuevos materiales MOFs (metal organic frameworks) y COF (covalent organic frameworks) son como esponjas cristalinas a escala molecular: materiales muy porosos, en los que los poros o celdas se disponen formando una red ordenada y tienen un tamaño controlable a medida. Reúnen muchas de las propiedades más deseadas por los químicos, entre ellas una gran capacidad de absorber otros compuestos, que se alojan dentro de sus poros; y una alta versatilidad y selectividad, puesto que el tamaño del poro se adapta al compuesto que se desea atrapar. Es decir, funcionan como tamices moleculares construidos a medida. Según explica Yaghi, si un solo gramo de un material MOF se desplegara en una única lámina a escala atómica, sin poros, llegaría a cubrir 60 campos de tenis.

omar yaghi contra el cambio climatico

Entre las múltiples aplicaciones potenciales de estos materiales creados por Omar Yaghi destacan tres. Una es la captura de dióxido de carbono. Los procesos de captura de dióxido de carbono que se usan actualmente emplean compuestos tóxicos, y, según explica el propio Yaghi, pueden consumir entre el 30-40% de la energía que produce la central, ya que requieren calentar agua a altas temperaturas. Los MOFs, que se sintetizan de forma sencilla y ambientalmente limpia, aún no están listos para su uso industrial en este ámbito, pero Yaghi opina que su implementación a gran escala  es factible.

Mucho más inminente, en su opinión, es el uso de los tamices moleculares para absorber moléculas de agua del aire, incluso en ambientes secos –con menos de un 20% de humedad- y producir agua líquida, con el aporte únicamente de luz solar. “En la atmósfera hay muchísima agua, y la posibilidad de capturarla supondría una enorme transformación para grandes zonas del planeta”, afirma Yaghi.

Otra aplicación potencial es el almacenamiento de hidrógeno en recipientes mucho menos voluminosos que ahora. Según Yaghi, la técnica está aún en fase preliminar de investigación, pero es de interés para desarrollar un futuro combustible limpio para vehículos basado en el hidrógeno.

Fuente: Fundación BBVA