NeoFronteras

Las promesas de MOF

Área: Química,Tecnología — domingo, 15 de septiembre de 2019

Un nuevo tipo de material promete obtener agua dulce del aire, limpiar gases tóxicos o producir combustibles

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Se hacen eco en Science de los avances realizados en la obtención de agua a partir de la humedad ambiental usando compuestos MOF.

Uno de los expertos sobre el tema es Omar Yagh (University of California, Berkeley), de origen jordano, que hace unos días informó en un congreso sobre los avances de usar energía solar para obtener agua, una idea que podría ser de gran ayuda para países en los que hay necesidades de agua.

El sistema se basa en el uso de un material cristalino poroso organo-metálico o MOF (metal-organic framework). Este tipo de material extrae la humedad del aire y lo libera en forma de agua líquida. Realiza esta tarea incluso en clima desértico.

Yaghi y sus colaboradores sintetizaron el primer MOF en 1995 y desde entonces han creado miles de variedades. Ajustando el tamaño de loa poros estos investigadores pueden capturar moléculas en concreto, como dióxido de carbono o vapor de agua.

Al principio este tipo de materiales eran caros y se degradan rápido, pero se ha avanzado mucho desde entonces. Para la captura de agua empezaron en 2014 con un MOF (metal-organic framework) basado en circonio. Pero a 150 dólares el kilo no era una opción barata para ciertos países. Otro de ellos conseguido más tarde, MOF-303, que está basado en aluminio, puede capturar moléculas de agua muy eficientemente y hace pensar a estos investigadores que puede ser una solución para regiones en las que se necesite agua.

En un principio dispusieron este MOF en un contenedor y lo exponía al aire de la noche y luego al sol para que liberase agua. Con este dispositivo consiguieron 0,2 litros de agua por kilogramo de MOF al día.

El pasado 27 de agosto expusieron sus últimos avances en el congreso de la American Chemical Society. En un nuevo dispositivo basado en MOF-303 logran realizar docenas de ciclos al día gracias a unos paneles solares, un ventilador y un calentador. Con ello logran obtener 1,3 litros de agua al día en el desierto por kilo de MOF.

Yaghi espera mejorar el sistema hasta conseguir 8 o 10 litros por kilo. La compañía que ha fundado espera sacar al mercado una máquina del tamaño de un microondas capa de proporcionar 8 litros al día. Una versión mayor podría producir 22500 litros, lo que sería un buen sistema para proveer de agua a un pueblo pequeño.

Otras aplicaciones que se están investigando es el uso de MOF para destoxificar armas químicas. En este caso Omar Farha (Northwestern University, Evanston) y sus colaboradores han creado un MOF que está basado en lantano. Bajo la luz del sol y el oxígeno del aire puede descomponer moléculas de la familia del gas mostaza en los experimentos realizados. Joseph Hupp, de la misma universidad, dice haber conseguido otros MOF de circonio, hafnio o cerio que hacen lo mismo con el gas sarín. Dice que se podría usar este material para recubrir máscaras antigas y uniformes podría servir para proteger a los soldados.

En el pasado Farha y sus colaboradores ya informaron que habían encapsulado ciertas enzimas en los poros de un MOF y consiguieron transformar dióxido de carbono en ácido fórmico, un compuesto útil que se usa en la industria.

Otro equipo en el que participa Thomas Rayder (Boston College) consigue transformar dióxido de carbono en metanol con un MOF de circonio, lo que es una buena forma de obtener combustible. El sistema permite obtener este combustible a una temperatura y presión mucho mejores que las que se utilizan en la industria habitualmente.

El tiempo dirá si estos materiales se extienden finalmente o si se queda en promesas, como con el grafeno o nanomateriales en el pasado.

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Fuentes y referencias:
Noticia en Science.
Foto: Mathieu Prévot .

Salvo que se exprese lo contrario esta obra está bajo una licencia Creative Commons.
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14 Comentarios

  1. Dr. Thriller:

    Esto es el típico invento revolucionario que a un país del núcleo no le interesa, porque no deja margen. El otro día un amigo se escandalizaba al enterarse que el 80% de los medicamentos en Occidente son fabricados en China y la India (en España una farmacéutica es, en general, una envasadora). ¿Por qué? Porque no tienen margen. En Occidente se sintetizan los caros que valen una burrada mientras dura la patonta, que suelen ser problemáticos y no es raro que acaben siendo usados para otra cosa, pero para que una caja de aspirinas en Londres valga 50 peniques (en España subieron hace poco de 1,3 a 2,6 euros) tiene que fabricarse tal y como Zara hace las cosas.

    Si esto lo patentan, tampoco es posible que en Sudán, ni siquiera en Pakistán, les paguen lo mismo que el margen que deja un fondo que destroza y envenena un valle para sacar cualquier chorrada, ponle oro o titanio (o lantánidos, por eso Trumpy acaba de descubrir Groenlandia, y por cierto, danesa será, pero el ejército estacionado allí en bases de uso teóricamente conjunto, una de las cuales perdió una cabeza nuclear que con el deshielo supongo que ahora encontrarán, es el de EEUU).

    Y para cerrar el círculo vicioso, lo que Sudán o Pakistán pueden dedicar a esto es una fracción risible de lo que podría dedicar cualquier país de la opulencia física e indigencia mental. No es la ciencia, es el sistema.

  2. tomás:

    La cuestión es que,en efecto, es el sistema, pero ¿alguna vez prevalecerá la razón? Tengo esa esperanza, solo que alguna vez se pregunta que cuándo.

  3. Dr. Thriller:

    La razón no sé, pero las enfermedades comenzamos a controlarlas cuando el folklore dio paso a la medicina (moderna). O sea, a la ciencia. Aún queda por ahí pululando la homeopatía y cosas más pintorescas, pero entre hoy y las sangrías, amputaciones, y bálsamos de Fierabrás de no hace tanto como nos gusta pensar, no hay color.

    Ee muy posible que en política tengamos que adoptar alguna especie de parámetros similares, pero todo eso pasa, como en medicina, por saber muchísimo más de lo que sabemos ahora, de nosotros mismos y de cómo nos autoorganizamos. Mientras no lo sepamos, pues sangrías, trepanaciones, sálvese quien pueda.

  4. tomás:

    Pues con eso de la homeopatía, deberían avergonzarse las farmacias que la ofrecen. Pero ya sabemos que muchos/as son meros tenderos, aunque también bastantes se entretienen haciendo análisis, lo que, al menos, los justifica. Conozco una farmacia con su farmacéutica que es lo último en modernidad y extraordinario automatismo. En el establecimiento, pides un medicamento, aprietan una tecla y sale lo pedido por un bujerillo.
    Yo creo que no hay igual en Madrid ni en Barcelona, pero eso puede ser porque ya soy de pueblo y me gusta. El título de «La ciudad no es para mí» me viene peripintado, así que me abrazo a Paco, el de Soria.

  5. Dr. Thriller:

    Ay, aquí hay de eso, aunque esto es bastante pueblo (y mejor así, porque el género metido a metrópoli podría ser demasié). Eso lo hay ya en todos los hospitales del sistema, lo que evita que cuando tenías ingresado un familiar estuvieses como perro policía vigilando la medicación que suministraban (sí, son humanos, se equivocaban, máxime en las condiciones que los fuerzan a trabajar).

    Así que el maquinillo es irrelevante. A ver, es una mejora, pero tu farmacéutica seguirá vendiendo agua con memoria si se la piden. Y se pierde el romanticismo de ir a los armaritos de cajones larguísimos a coger el medicamento equis. Aunque el mejor ritual de todos es el cartoncito, ahora con el sistema de precintado de alta sofisticación (cacho de papel celo), la retirada del cartoncito suele terminar en el desprecintado del producto. Y eso la máquina ni la hay ni se la espera.

  6. tomás:

    ¿Ves? Si ya te decía que soy de pueblo. La farmacéutica de la que te hablo es una negocianta de categoría, además de tener muy buena y cuidada apariencia. Por ejemplo hasta se hace -un poco- la competencia a sí misma con una tienda de ortopedia. Me refiero a que vende, desde medias para las varices -también en la farmacia pero más caras- a sillas con motor a reacción para tetrapléjicos, y lo que se te ocurra pero, aunque voy muy poco (aún estando cerca) porque tengo una farmacia exactamente en la planta baja de mi vivienda, allí no he visto homeopatía, aunque sí en la que frecuento. Estos hacen a todo: zapatos, gafas, cremas de belleza, etc. Por eso digo que son tenderos más que otra cosa. Y pienso que eso debería prohibirse y, en todo caso que lo vendiesen las parafarmacias, zapaterías, bellecerías, ópticas, etc.

  7. Dr. Thriller:

    El problema es que el traspaso de una farmacia vale una aberración, viene siendo un estanco, como son cantidades absolutamente delirantes, que imagino requerirán los pagos puntuales de hipotecas astronómicas, como no tendereen mucho se pueden ver en la soga del ahorcado. Y esto tiene mal arreglo, porque si liberalizas todo, entonces naturalmente se venderá de todo porque la competencia de las grandes mafias de distribución pueden puñetearse de tú a tú con las farmacéuticas. Es más, perderás todo control a nivel España porque Carrefour o Macro AG o una de estas tienen unos volúmenes de negocio que marean.

  8. tomás:

    ¡Claro un traspaso de farmacia tiene un precio desorbitado porque su colegio ha conseguido facultades exageradas y casi pueden vender lo que se les antoje! Quizá alguien funde una Carrefarmour, porque con los aditivos «medicinales» que dicen les ponen a los alimentos, ya me contarás. Podrías comprar yogurts contra el colesterol en la farmacia y todo aquello a lo que se le suponga un cierto contenido en vitaminas o en omega 235 -no, que eso es el uranio- o cualquier contenido saludable, por ejemplo, espinacas con un anuncio de Popeye en el bote, como el clásico. O sea que la causa es que es un negociazo perfectamente protegido por su colegio y, naturalmente, hay que soltar mucha pasta para comprarlo. Tengo un familiar muy próximo de matrimonio farmacéutico -o sea, los dos-. Empezaron sin nada y han ido poniendo farmacias en pueblos medianillos para no tener que pagar traspaso. Mis últimas noticias es que tenían cinco y en la población mayor, unos 30.000 habitantes pero centro de comarca, un centro médico. O sea que el negocio funciona. Otra: conocí a una amiga de mi hija, y salí con ella unas semanas, que tenía una casa forrada de mármol por el exterior -si no de Carrara, por lo menos de carreras- y no veas por dentro -piscina interior, etc.-. Y es un pueblo cercano a Cambrils del que ni conocía su existencia; pongamos tres mil habitantes, no creo que más. La monda. A ver qué carrera universitaria proporciona esos dividendos. Solo se me ocurren los abogados que se meten en política; pero, como hay tantos, son muchos más los que hacen de empleados en lo más variado. ¡La vida!

  9. Dr. Thriller:

    ¿Qué carrera universitaria? Pues jurisprudencia p.ej. Incluso medicina. Pero claro, no para todos (todas), es que farmacia tampoco. La última vez que tuve curiosidad por saber algo de la licenciatura de farmacia seguía siendo un 98% mujeres (una vez de estudiante me colé en una clase, no era mi facultad, daba igual, no era ilegal y la profe en cuestión era efectivamente un show, en el aula habría unas 250 personas y los únicos tíos éramos los tres intrusos, te puedes imaginar la experiencia), y por supuesto, un superávit de 20 licenciados por farmacia según los cánones de esta CCAA que no diferirán mucho de otras, de hecho, los auxiliares de farmacia (es decir los dependientes que están todo el día mientras el titular hace campaña electoral por C’s, no, no es coña, iba de 4 y obviamente no salió), aparte de rotar y saltar de farmacia en farmacia cuando su contrato basura termina, también se les puede encontrar en discounts de parafarmacia, p.ej. donde compro yo los dentífricos a un 10% de su precio habitual por próxima caducidad.

    Así que como todo: o tienen pasta para el traspaso, obviamente de origen familiar porque con 23 años ir al banco a pedir 3 kilos les da tal ataque de risa que te cobran el servicio de limpieza fuera de hora para higienizar el suelo tras el derrame de orina, o la heredas de tus progenitores (de tu progenitora en un 90%).

    Y por supuesto no defiendo el sistema. Sólo aviso de que podría funcionar infinitamente peor, y no hay que ir muy lejos para verlo. No veo ninguna ventaja en poder comprar aspirinas sin receta en Lidl ni antibióticos con receta en un supermercado.

    Y de remate final, como todo ya no son lo que eran, aunque el nivel de afectación es muy desigual. Tenemos unos familiares lejanos (mis familias son directamente de aldea, y allí todo el mundo está emparentado incluso de forma retorcida), la madre para entendernos es una de las 10 personas más estúpidas que he conocido en directo, con unos humos que ya quisieran las chimeneas volcánicas de Io, y por supuesto tiene una farmacia en una calle relativamente céntrica de una metrópolis de 100k habitantes, la farmacia muy versallesca, todo hay que decirlo. Cuando la nena (farmacéutica of course) anunció sus nupcias con un panadero, te puedes imaginar la tragedia shakespeariana-dostoyevskica. Además la señora tiene unos ramalazos hispanoderechosos que asustan un poco.

    Po fale, el panadero vende pan a saco a hostelería y desde años factura mucho más que la farmacia. Es igual, la señora (suegra) sigue sin tragarlo. Yo me parto la caja con estas estampas costumbristas.

  10. tomás:

    Pues sí. He de darte la razón. Porque alguna vez he preguntado por el farmacéutico para alguna duda pensando en el titular o titulara -por lo que has dicho- y me ha contestado el empleado/a que podía consultarle a él, porque era farmacéutico/a, para mi extrañeza. Y es que estaba mal acostumbrado. Resulta que, cuando vivía en Tarragona, siempre compraba en la misma farmacia, atendida por el farmacéutico -siempre escondido- y su mujer, y esta me respondía con autoridad porque, además tenía muy buenas dotes comerciales y nos llevábamos de maravilla -no deduzcas mal pero «eso es otra historia», como dice el barman de la peli «Irma la dulce»-. Hasta que cierta vez su respuesta me demostró que no tenía la menor idea de farmacia. Y de ahí deduje: yo conocía a su padre, notario; el titular, de Cuenca y sin medios económicos así que la ecuación cuadraba. La chica se adjudicó la carrera porque era avispada y su marido una catástrofe comercial, aunque listo para matrimoniar. Y, considerando tus puntualizaciones, caigo en que, en la farmacia de abajo hay una empleada farmacéutica sudamericana y otro de por aquí, además del jefe. ¡Como han cambiado los tiempos! Ahora hay inflación de títulos con empleo basura. Antes, un licenciado, era alguien. ¡Llegó la cultura, se democratizó y, aunque ello sea lo deseable, el resultado es que no hay puestos de trabajo pagados aceptablemente!
    Apunta: te doy la razón. A ver si me la devuelves alguna vez.
    Abrazos.

  11. Dr. Thriller:

    Pero no estoy seguro que la culpa la tenga la democratización. Ni la tendría la dictadurización, porque imagino que esto arrastra desde el glorioso movimiento nacional, la sociedad sigue siendo clasista hasta las cachas y todo el mundo quiere ser alguien, que tiene que ser sinónimo de tener posibles, en otras latitudes el sistema educativo no tiene los lastres de este, piénsese en la FP por ejemplo o las universidades laborales totalmente liquidadas a estas alturas, tener ejércitos de 50.000 coroneles y 200 cabos no le veo la relación con el folklore político, es más, incluso está siendo usado y con mucho éxito para la depresión salarial, si usted quiere cualquier cosa, pongamos un geólogo, haga una oferta que la cola es la muralla china. Qué sería de Brexitland sin los sanitarios yspanistanos, o de Francia o de Alemania sin otros profesionales. Y encima el costo de formación lo pagaron los parvos yspanistanos.

    La razón te voy a expedir un talonario virtual con 100 cheques de «tengo la razón» (y si los acabas te doy más), así te quedas con la libertad y responsabilidad ilusorias de usarlos cuando estimes pertinente. Vamos, te doy la razón cien veces (ampliable) en cheque en blanco y por adelantado. Y a Pedrito no se la daría, que aunque él es un cínico y un falso (no por tomarle el pelo a los majaderos del teatrillo, sino a millones de personas) y tú no, él es presidente en funciones y sin duda podría colocarme en cualquier mamandurria a cambio de algo que le interesase.

  12. tomás:

    Mil gracias, o también un cheque en blanco de ellas, que soy educado y ellas, baratas; tanto como las razones, aunque como te y me tengo por digno, tampoco se las doy a cualquiera; como «la española cuando besa».

  13. Dr.Thriller:

    Pues va a ser verdad el lema ese de la pasionalidad yspanistana, no mero marketing, porque la relación tan extraña que la historia ha moldeado aquí respecto a la autoridad es digna de estudio (científico, por supuesto). El yspanistano, cuando hace lo que le da la gana, hace lo que la da la gana de verdad (es una ida de pinza mía, no tiene nada que ver con todo el hilo anterior), es más, lo que es un hecho de por sí extraordinario en otras culturas y que requiere una bien estructurada justificación y argumentación, aquí es la opción por defecto, nunca mejor dicho. Y da igual que sean catalanistanos que carpetovetonicistanos. Habría que estudiar sociológicamente si la exposición sobre los catalanofranceses desde 1659 al francistanismo ha tenido efectos no superficiales (conociendo a Joseph Pujol, me incita a pensar que no), o prevalencen los efectos profundos de las configuraciones sociales de la época 1400-1600.

  14. tomás:

    Me parece Dr. que nos hemos quedado con la página. Echo de menos a muchos a pesar de que los artículos son tan interesantes como siempre. Y Lluís sin decir palabra. Espero que esté bien al menos.

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