Pesquisadores do Laboratório de Materiais Avançados da Universidade de Alicante criaram um ótimo, sistema de armazenamento de metano de baixo custo. O time, liderado pelo Professor UA de Química Inorgânica Joaquín Silvestre, usou um material MOF (estrutura metal-orgânica altamente porosa). Nos poros deste material, é possível criar as condições necessárias para replicar estruturas de gás no fundo do mar, onde milhões de toneladas de gás natural são armazenados dentro de estruturas parecidas com gelo.
Este sistema oferece uma alternativa para transporte de gás natural e veículos movidos a gás natural, como carros particulares, ônibus e navios. É baseado em cristais de gelo milimétricos que armazenam gás, ou seja, capture-o e mantenha-o estável.
A principal vantagem desses nanomateriais, Silvestre explica, é que com eles "a temperatura pode ser reduzida para 2 ° C, e a pressão para cerca de 60 bar. "Para liquefazer gás natural e transportá-lo de barco para diversos países desde sua origem, deve estar a -162 ° C e em altas pressões. Ônibus movidos a gás comprimido, por outro lado, requerem uma pressão de 250 bar. Com o sistema desenvolvido neste estudo, esses dois obstáculos podem ser superados, pois as condições de pressão e temperatura são mais favoráveis.
Esta descoberta, publicado no Jornal da American Chemical Society , resultados do trabalho colaborativo entre pesquisadores da King Abdullah University (KAUST) da Arábia Saudita, Universidade Politécnica Mohammed VI do Marrocos, o Laboratório Nacional Oak Ridge dos EUA e o acelerador de radiação síncrotron ALBA em Barcelona.
Fundo
Os materiais do MOF foram desenvolvidos pela primeira vez em meados da década de 1990. Até aqui, resultados altamente promissores foram obtidos em áreas tão diversas como CO 2 capturar, armazenamento de metano, tratamento de água, sensores ou biomedicina, entre outros.
Mais recentemente, estudos conduzidos por pesquisadores da Arábia Saudita tornaram possível sintetizar novos materiais MOF com capacidade de adsorção de água extremamente alta (até 200 vezes seu peso). "Esses materiais hidroliticamente estáveis foram propostos como sistemas que podem capturar água do meio ambiente em áreas áridas, por exemplo, durante as noites úmidas nas áreas costeiras do Mediterrâneo, que mais tarde se transforma em água limpa e líquida que pode ser bebida durante o dia, “Destaques de Joaquín Silvestre.
Nesse sentido, o pesquisador da UA aponta, "quando descobri que meus colegas da Arábia Saudita e do Marrocos haviam projetado estruturas perfeitas que podiam armazenar essa quantidade de água em seus poros, Eu pedi amostras a eles. Eles me enviaram dois tipos de materiais com, respectivamente, cavidades muito pequenas e ligeiramente maiores. Verificamos que, com o material com cavidades menores, o metano não pode formar o cristal, mas com aquele com cavidades maiores pode. "
Com base nisso, o estudo liderado pela UA foi capaz de usar a grande quantidade de água adsorvida nas cavidades desses materiais MOF para criar sistemas de armazenamento de metano ideais. De acordo com o especialista UA, "imitando a natureza, esses materiais MOF têm sido usados como nanorreatores para estimular o crescimento de cristais de hidrato de metano isolados, de forma que cada poro da estrutura parental contenha um único cristal de gás hidratado. "
Sob esta abordagem, a capacidade de armazenamento de metano desses materiais poderia ser aumentada em mais de 50% em comparação com o mesmo sistema em base seca. Mais importante, a banda de pressão de carga / descarga é muito pequena, o que significa que o gás pode ser colocado em um recipiente a uma pressão mais baixa e liberado diminuindo essa pressão.
Com esta redução, além de sua estabilidade a uma temperatura de 2 ° C que é facilmente alcançada, os custos são mais baixos. Além do mais, o professor da UA acrescenta que "hoje em dia, veículos movidos a gás natural requerem um compressor muito poderoso e caro, que apenas alguns postos de gasolina podem pagar. Contudo, reduzindo a pressão para 60 bar, um compressor doméstico seria suficiente para fins de armazenamento. Já temos gás natural em casa, para que o carro pudesse ser carregado na garagem, " ele diz.
