Gases de efecto invernadero, procedentes de procesos industriales y la quema de combustibles fósiles, la manta de tierra, son los culpables detrás de males del calentamiento global actual. El más abundante entre ellos es el dióxido de carbono, que compone el 84% de gases de efecto invernadero de los Estados Unidos en 2012, y puede persistir en la atmósfera terrestre hasta miles de años.
Los países del mundo están buscando como reducir su huella de dióxido de carbono. Sin embargo, el dióxido de carbono es esencialmente un producto de desecho con poco valor comercial inmediato y los costos de tratamiento grande. Por lo tanto, las nuevas tecnologías de bajo costo son tan necesarios para incentivar la captura de gases de efecto invernadero por la industria.
Easan Sivaniah, profesor asociado de la Universidad de Kyoto Instituto para las Ciencias de Material celular integrado (iCeMS)--condujo un equipo internacional de investigadores de iCeMS y la Universidad de Cambridge para crear una membrana avanzada capaz de separar rápidamente los gases.
La membrana que en la que trabajaron, conocida como PIM-1, es "normalmente incrustada con una red de canales y cavidades inferiores a 2 nm de diámetro que pueden atrapar gases de interés una vez que entran," dijo Qilei Song, quien participó en el estudio. "El único problema es que sus propiedades intrínsecas la hacen bastante endeble y su selectividad es débil".
Para superar las debilidades del PIM-1, el equipo de Sivaniah la ha calentado a temperaturas que van de 120 a 450 ° C en presencia de oxígeno, un proceso conocido como oxidación termal. "El oxígeno, bajo altas temperaturas, reacciona químicamente con PIM-1 para reforzar la fuerza de los canales al mismo tiempo controla el tamaño de las aberturas de la supuesta puerta que conduce a las cavidades, que permite mayor selectividad," dice Song.
El resultante, mejorando el PIM-1 fue dos veces más selectivo para el dióxido de carbono, mientras que permite que el aire pase a través de él 100 veces más rápido en comparación con los polímeros disponibles comercialmente. PIM-1 puede también utilizarse para otras aplicaciones como pueden ser captura de bióxido de carbono de la quema de combustibles fósiles, enriquecer el contenido de oxígeno en el aire para motores de combustión eficiente, producción de gas de hidrógeno y los procesos para generar plástico.
"Básicamente, hemos desarrollado un método para la fabricación de un polímero que verdaderamente puede contribuir a un medio ambiente sostenible," dijo Sivaniah. "Y porque es asequible y de larga duración, nuestro polímero potencialmente podría reducir el costo de captación de dióxido de carbono tanto como 1000 veces".
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