Los expertos lo tienen claro. Los materiales porosos, más conocidos como redes metal-orgánicas MOF (del inglés, metal-organic framework), van a suponer toda una revolución. Un cambio de paradigma que equiparan a la aparición del grafeno o los nanotubos. Y es que estos MOF son capaces de capturar dióxido de carbono, así como obtener agua del aire en zonas desérticas. Son como esponjas cristalinas a escala molecular. Materiales muy porosos formados por redes ordenadas de moléculas en las que el tamaño de los poros, así como algunas de sus propiedades químicas y físicas, pueden ser diseñados para adaptarlos a necesidades concretas.
“Por su estructura ultra porosa y su capacidad de absorción, tienen múltiples aplicaciones”, apunta el científico Carlos Martí-Gastaldo. Es investigador en el Instituto de Ciencia Molecular (ICMol) de la Universitat de València (UV) donde lidera el grupo de investigación FuniMat. A su vez es impulsor de Porous Materials in Action (PMA), una spin-off de la universidad. Iniciativa con la que han logrado el premio VLC/Startup 2021 que otorga el Parc Científic de la UV, con el apoyo de Banco Santander. Y su objetivo no solo es producir y abastecer de estos materiales, sino también promocionarlos. Dar a conocer sus ventajas en el territorio y promover su aplicación.
Atrapar CO2 es posible
Si el uso de materiales porosos tipo MOF para la captura de CO2 es viable, la pregunta surge sola. ¿Se podría aplicar a gran escala para combatir el cambio climático? “No estamos tan lejos”, responde Martí-Gastaldo. El problema no está ya en conseguir capturar el CO2 con ellos, sino en liberarlo después de una energéticamente eficiente.
“Digamos que se queda atrapado en sus poros y luego hay que liberarlo”, afirma. Cuando el CO2 ha ocupado todos sus poros, los MOF ya no pueden recoger más. “Por eso hay que liberarlo”, insiste. El problema es que comparado con otras tecnologías, esto puede implicar calentar el material. Condición que, primero, implica un consumo energético y, segundo, puede estropear el propio material.
Limitaciones: estabilidad química y uso de energía
Por tanto, los principales inconvenientes para poder implementar estos materiales de forma cotidiana en la industria son tres. Primero, nuestra capacidad para producirlos a gran escala y bajo coste en procesos adaptados a las necesidades de la industria. El segundo es la estabilidad química de estos materiales. Es decir, que sean estables y no se estropeen en el proceso de liberación. Algo que suele hacerse en chimeneas con altas temperaturas o con gran humedad. Segundo, encontrar una forma de liberar el CO2 sin un alto consumo energético. “No puede costar mucha energía liberar el CO2 y por eso es una limitación”, argumenta Martí-Gastaldo. “Los ciclos de captura y eliminación se tienen que hacer de una forma energéticamente razonable”, insiste.
Es por eso por lo que investigadores de todo el mundo ya están buscando una solución. “El científico Jeff Long lidera en Berkeley un equipo de la Universidad de California que está teniendo resultados fantásticos”, desvela. Por lo que todo apunta a que hay direcciones muy concretas para que esto deje de ser un problema. “Confío en que esto esté resuelto en no mucho tiempo porque se está invirtiendo mucho dinero en ello”, afirma. Una solución que se espera como agua de mayo.
‘Cosechadoras de agua’ para la sequía
Y como agua de mayo también se entendería su otro uso posible. Recientemente se ha demostrado que estos materiales porosos podrían adsorber moléculas de agua del aire, incluso en ambientes muy secos, para producir agua líquida con energía solar. “Se están desarrollando muchos prototipos de cosechadoras de agua”, asegura. Condensan agua dentro de sus poros aprovechando la humedad relativa de la noche y liberándola por la mañana con el aumento de la temperatura. “Ya se está usando en partes del mundo donde no hay agua potable disponible”, apunta.
Pone el ejemplo de el científico líder en esta área a nivel mundial, Omar Yaghi quien, también en Berkeley, ha creado la compañía Water Harvesting (WaHa) para producir agua. “Es una realidad tecnológica muy viable a no largo plazo”, asegura Martí-Gastaldo. En cambio, no se está implementando en la Comunitat Valenciana, con zonas áridas en las que se pronostican sequías. “Sería una solución fantástica”, apunta el científico. Es por eso por lo que uno de los principales objetivos de la compañía Porous Materials in Action es seguir dando a conocer a la industria estos innovadores materiales porosos.
