Os cientistas criaram gaiolas moleculares dentro de um polímero para capturar a poluição nociva de dióxido de enxofre a fim de transformá-la em compostos úteis e reduzir o desperdício e as emissões.

Um novo material exclusivo desenvolvido por uma colaboração internacional de cientistas provou que pode ajudar a reduzir as emissões de dióxido de enxofre (SO2) no meio ambiente, capturando seletivamente as moléculas em gaiolas minuciosamente projetadas. O gás tóxico capturado pode então ser liberado com segurança para conversão em produtos e processos industriais úteis.

Cerca de 87% das emissões de dióxido de enxofre são o resultado da atividade humana, normalmente produzido por usinas de energia, outras instalações industriais, trens, navios, e equipamentos pesados, e pode ser prejudicial à saúde humana e ao meio ambiente. A equipe internacional desenvolveu poros, como uma gaiola, moléculas estáveis ​​contendo cobre, conhecidas como estruturas orgânicas moleculares (MOFs), que são projetadas para separar o gás dióxido de enxofre (SO2) de outros gases de forma mais eficiente do que os sistemas existentes.

Professor Martin Schröder, Vice-presidente e decano da Faculdade de Ciências e Engenharia da Universidade de Manchester, e Dr. Sihai Yang, um professor sênior do Departamento de Química da Universidade de Manchester, liderou uma equipe de pesquisa internacional do Reino Unido e dos EUA neste trabalho.

Os pesquisadores expuseram os MOFs a gases de exaustão simulados e descobriram que eles separavam com eficiência o SO2 da mistura de gases em temperaturas elevadas, mesmo na presença de água.

A pesquisa, liderado pela Universidade de Manchester e publicado em jornal Materiais da Natureza , mostrou uma grande melhoria na eficiência em comparação com os sistemas atuais de captura de SO2, que pode produzir muitos resíduos sólidos e líquidos e pode remover apenas até 95 por cento do gás tóxico, pesquisadores observaram.

Conduzindo estruturas de última geração, estudos dinâmicos e de modelagem em instalações internacionais, como ISIS e a Diamond Light Source, para conduzir experimentos de espalhamento de nêutrons e raios-X, e a fonte de luz avançada em Berkeley, nos EUA, para realizar o trabalho de difração de cristal único, eles foram capazes de determinar medições precisas de SO2 dentro de MOFs em nível molecular.

A autora principal do artigo de pesquisa, Gemma Smith, disse que o novo material mostra uma adsorção de SO2 maior do que qualquer outro material poroso conhecido até agora. Este trabalho não tem precedentes, pois o novo material é notavelmente estável à exposição ao SO2, mesmo na presença de água, e a adsorção é totalmente reversível à temperatura ambiente.

"Nosso material demonstrou ser extremamente estável ao SO2 corrosivo e pode separá-lo efetivamente dos fluxos de gás residual úmido. a etapa de regeneração é muito eficiente em termos de energia em comparação com os relatados em outros estudos; o SO2 capturado pode ser liberado à temperatura ambiente para conversão em produtos úteis, enquanto a estrutura metal-orgânica pode ser reutilizada para muitos mais ciclos de separação. "