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¿Qué sustancias químicas podrían absorber/adsorber el metano atmosférico ambiente?

En un artículo en New Scientist en 2010 ,

Desde la época preindustrial, los niveles de metano en la atmósfera han pasado de unas 715 partes por billón a casi 1800 ppb, afirma Folberth. "Si el metano pudiera volver a los niveles preindustriales, se produciría un enfriamiento de medio grado aproximadamente y equivaldría a eliminar un tercio del dióxido de carbono antropogénico", afirma Folberth. Además, el enfriamiento se produciría en 10 años.

Klaus Lackner y otros han desarrollado tecnologías como el sorbente de humedad para captar el ambiente $\ce{CO2}$

¿Cuáles podrían ser las opciones químicas para un material que absorbiera o adsorbiera el metano ambiental?

3voto

Rob Wells Puntos 361

No hay ninguna. Los alcanos son muy difíciles de activar. Requieren radicales libres o sitios insaturados coordinados en la molécula o en la superficie del sólido. Pero en ambos casos, la atmósfera contiene moléculas que reaccionarán más fácilmente.

Sin embargo, la vida media del metano en la atmósfera es bastante corta, menos de 10 años.

2voto

M.Sameer Puntos 270

Existen materiales que absorben metano en condiciones ambientales. A búsqueda rápida en Google Scholar para "metal organic framework methane" muestra algunos de los materiales sintetizados más recientes y populares que pueden hacerlo. El Dr. Shengqian Ma, de la Universidad del Sur de Florida, es una gran figura en este campo y actualmente colabora con mi grupo de investigación computacional. Esta es una figura de la sorción de metano para un material que su grupo hizo a diferentes temperaturas:

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Es cierto que las mayores absorciones se producen a altas presiones (1 bar ~= 1 atm), y que el gráfico es algo confuso a ~1 atm, pero este material absorbe (mucho) más que su propio volumen a esa presión, y hay otros ejemplos.

Se trata de una clase de materiales algo nueva (~20 años). Uno de los primeros en sintetizarse fue el MOF-5, que no resultó tan útil pero sirvió de buen ejemplo prototipo para futuras síntesis. Pero hasta la fecha se han sintetizado muchísimos. Son materiales cristalinos que se fabrican por autoensamblaje de cationes metálicos y ligandos orgánicos (normalmente). Algunos se han fabricado incluso con elementos ligeros, como el berilio.

Toda mi investigación de posgrado hasta ahora (1,5 años) ha consistido en estudiar el mecanismo de sorción de gases en los MOF. Muchos pueden fisisorber metano, hidrógeno, dióxido de carbono, nitrógeno y otros gases cuantitativamente. Concretamente, varios pueden hacerlo con metano a T/P ambiente. Muchos MOFs de cobre, por ejemplo, inducen una interacción bastante fuerte (por tanto, efecto de enlace) con el gas hidrógeno, lo que no es fácil de conseguir.

Véase también la wiki. wiki

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