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jueves, 24 de septiembre de 2015

Estados Unidos ha diseñado micromotores que podrían ayudar a eliminar CO2

En el futuro, podríamos potencialmente utilizar estos micromotores como parte de un sistema de tratamiento de agua, como una planta descarbonatación agua, celebra Kevin Kaufmann, investigador universitario en el laboratorio de Wang y coautor del estudio.

Máquinas mucho más pequeñas que el ancho de un cabello humano podrían un día ayudar a limpiar la contaminación de dióxido de carbono en los océanos.

Nanoingenieros de la Universidad de California en San Diego, Estados Unidos, han diseñado micromotores que conseguirán realizar rápidamente un zoom por el agua, eliminando el dióxido de carbono y convirtiéndolo en una forma sólida utilizable.

El estudio de prueba de concepto representa una vía prometedora para mitigar la acumulación de dióxido de carbono, un gas de efecto invernadero en el medio ambiente, según los investigadores. El equipo, dirigido por el profesor de nanoingeniería Joseph Wang, detalla su trabajo en la revista 'Angewandte Chemie'.

"Estamos muy entusiasmados con la posibilidad de utilizar estos micromotores para combatir la acidificación de los océanos y el calentamiento global", afirma Virendra V. Singh, científico postdoctoral en el grupo de investigación de Wang y uno de los coautores principales del trabajo.

En sus experimentos, estos nanoingenieros demostraron que los micromotores rápidamente descarbonatan soluciones de agua que estaban saturadas de dióxido de carbono. En cinco minutos, los micromotores eliminaron el 90 por ciento del dióxido de carbono a partir de una solución de agua desionizada y resultaron igual de eficaces en una solución de agua de mar, retirando el 88 por ciento del dióxido de carbono en el mismo plazo.

"En el futuro, podríamos potencialmente utilizar estos micromotores como parte de un sistema de tratamiento de agua, como una planta descarbonatación agua", celebra Kevin Kaufmann, investigador universitario en el laboratorio de Wang y coautor del estudio.

Los micromotores son tubos esencialmente de seis micrómetros de largo que ayudan a convertir rápidamente el dióxido de carbono en carbonato de calcio, un mineral sólido que se encuentra en las cáscaras de huevo, las conchas de diversos organismos marinos, suplementos de calcio y cemento. Los micromotores tienen una superficie externa de polímero que contiene la enzima anhidrasa carbónica, lo que acelera la reacción entre el dióxido de carbono y el agua para formar bicarbonato. El cloruro de calcio, que se añade a las soluciones de agua, ayuda a convertir el bicarbonato al carbonato de calcio.

El movimiento rápido y continuo de los micromotores en la solución hace que los micromotores sean extremadamente eficientes en la eliminación de dióxido de carbono del agua, según sus creadores. El equipo explicó que el movimiento autónomo de los micromotores induce una mezcla eficiente, que lleva a la conversión más rápida de dióxido de carbono.

Para alimentar los micromotores en el agua, los investigadores añadieron peróxido de hidrógeno, que reacciona con la superficie de platino interior de los micromotores para generar una corriente de burbujas de oxígeno que impulsan los micromotores alrededor. Cuando se libera en soluciones de agua que contienen peróxido de hidrógeno de entre 2 y 4 por ciento, los micromotores alcanzaron velocidades de más de 100 micrómetros por segundo.

Sin embargo, el uso de peróxido de hidrógeno como combustible del micromotor es un inconveniente porque es un aditivo extra y requiere el uso de materiales de platino caros para construir los micromotores. Como siguiente paso, los científicos están planeando hacer micromotores de capatura de carbono que puedan ser propulsados por el agua. "Si los micromotores pueden utilizar el entorno como combustible, serán más extensibles, mejores para el medio ambiente y menos costosos", dijo Kaufmann.
ep

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