Los MOF, materiales con múltiples potencialidades, incluyendo la de extraer agua de la humedad del aire de zonas desérticas
Los “metal-organic frameworks” o MOFs -entramados metal, orgánicos- son materiales y estructuras químicas diseñadas para que sean muy estables y duraderas y para usarlos en muchas aplicaciones: como absorber dióxido de carbono o para atrapar el agua de la humedad del ambiente, por ejemplo, en el desierto
I+D+i. “Una interesante línea de investigación y desarrollo está demostrando la viabilidad de un dispositivo para capturar humedad ambiente, incluso la muy escasa de un desierto, y producir agua dulce potable, sin necesitar más energía que la proporcionada por la luz solar.
La tecnología en la que trabaja el equipo de Omar Yaghi, de la Universidad de California en Berkeley, Estados Unidos, se basa en materiales del tipo conocido como armazón organometálico (MOF), que son muy porosos.”, explica el artículo de Noticias de la ciencia del apartado Ciencia de los materiales, titulado “Agua dulce extraída del aire del desierto con una mayor eficacia”.
Las pruebas se realizaron hasta ahora en el desierto de Arizona, donde la alternancia en contenidos de humedad va desde el 40% en la noche hasta un 8% en el día.
En una entrevista realizada por el portal de divulgación científica Madri+d a Omar Yaghi, ganador del premio Fronteras del Conocimiento, el título resume la potencialidad del método: “Podemos conseguir miles y miles de litros de agua del aire del desierto”. Este “milagro” se deba a las propiedades de los MOF, que se define como “Es un módulo que contiene unidades metálicas y unidades orgánicas (hechas de cadenas de carbono), que se une a otros módulos para constituir un entramado. Este entramado constituye un espacio donde podemos atrapar otras moléculas o donde podemos colocar átomos que faciliten reacciones químicas, incluso en el orden que nosotros queramos. Cambiando la parte metálica podemos crear un número infinito de variaciones.”
Explican que “hemos contribuido a inventar un mundo de nuevos materiales: los “metal-organic frameworks” o MOFs (algo así como entramados metal-orgánicos). Tienen capacidades ilimitadas. Son materiales y estructuras químicas que diseñamos para que sean muy estables y duraderos y para usarlos en muchas aplicaciones: como absorber dióxido de carbono o para atrapar el agua de la humedad del ambiente, por ejemplo, en el desierto.
Es un área de investigación mundial, con cientos de aplicaciones industriales potenciales, en ámbitos como el medio ambiente, la catálisis, la captación de agua de la atmósfera, la administración de fármacos o incluso en aplicaciones electrónicas. Fácilmente ya puede haber 70.000 de estos MOFs.
Así que, respondiendo a su pregunta, mi objetivo es doble, dice Omar Yaghi, en una entrevista, por una parte, fortalecer el progreso en ciencia básica de MOFs; y, por otra, potenciar los sectores y las actividades en torno a su aplicación.”
Se trata de conseguir materiales que ocupen poco espacio pero tengan una gran superficie. El entrevistado explica que empezaron con un material que tenía 2.500 metros cuadrados por gramo de MOF y ahora están en 7.500 metros cuadrados por la misma unidad de peso. Creen que el límite son los 16.000 metros cuadrados.
Los MOF no son una entelequia de laboratorio; una empresa de Chicago los utiliza para atrapar gases en las chimeneas, antes que salga el humo contaminante a la atmósfera. La captura de CO2 es todavía objeto de estudios de laboratorio. El objetivo es capturarlo y convertirlo en metanol.
Respecto a la capacidad de captar agua en el desierto de los MOFs el entrevistado explica que “por cada mil mililitros de MOF se pueden extraer 200 mililitros de agua, por cada ciclo completo de captación y liberación de agua, que dura un día. Los investigadores han creado “cosechadoras” de agua para el desierto. Estas son básicamente sencillas cajas que contienen un MOF que capta agua de la atmósfera durante la noche, incluso en un desierto. Al día siguiente, y después de cerrar la caja, el sol calienta la caja y hace que el agua salga del MOF y se adhiera a las paredes del recipiente, de forma que se puede recoger y beber”.
Agua dulce extraída del aire del desierto con una mayor eficacia
