La tesis doctoral de Carlos Palomino Cabello investiga el potencial de estos materiales porosos como sistemas para almacenar hidrógeno y capturar dióxido de carbono
La tesis doctoral de Carlos Palomino Cabello, defendida en la Universidad de las Illes Balears, investigó las propiedades termodinámicas de la adsorción de hidrógeno y de dióxido de carbono en redes metalo-orgánicas. La tesis la ha dirigido la doctora Gemma Turnes, del Departamento de Química de la UIB.
La comunidad científica investiga nuevas estrategias para combatir el impacto del cambio climático de manera global. Entre ellas, se ha planteado la utilización del hidrógeno como fuente de energía alternativa a los combustibles fósiles, con el objetivo de reducir las emisiones de CO2 en la atmósfera, que causan el efecto invernadero. Ahora bien, la tecnología del hidrógeno como vector de energía todavía presenta algunos problemas no resueltos, como el almacenamiento y la distribución de este gas. Otra estrategia que se ha planteado para reducir el efecto invernadero es la captura del CO2 para su posterior transporte y almacenamiento bajo tierra en apropiadas formaciones geológicas subterráneas o fondos oceánicos profundos.
Tanto en el caso del hidrógeno como en el caso del dióxido de carbono, diferentes estudios han planteado el uso de sólidos porosos como una de las opciones más prometedoras para hacer realidad estas alternativas.
Entre los sólidos porosos, hay que destacar las redes metalo-orgánicas –el objeto de estudio de la tesis doctoral de Carlos Palomino–, que son sólidos cristalinos formados por la unión de centros o agregados metálicos a través de ligandos orgánicos multidentados. Estos materiales, gracias a la elevada superficie específica y a la porosidad, la versatilidad química y el posible diseño de su síntesis, se han convertido en candidatos prometedores para ser usados en la captura y el almacenamiento de diversos gases, entre los cuales el hidrógeno y el dióxido de carbono. Así, el objetivo de la tesis doctoral de Carlos Palomino se ha centrado en el estudio del potencial de diversas redes metalo-orgánicas que presentan centros metálicos coordinativamente insaturados como sistemas de almacenamiento de hidrógeno y de captura de dióxido de carbono.
A partir de este trabajo, se pusieron a punto métodos de síntesis para la preparación de redes metalo-orgánicas del tipo MOF-74, MIL-101 y MIL-100, con centros metálicos coordinativamente insaturados con el propósito de obtener materiales porosos que presenten una alta entalpía de adsorción de hidrógeno y una adecuada termodinámica de adsorción-desorción del dióxido de carbono.
La contribución más importante de la tesis doctoral de Carlos Palomino es la determinación de las magnitudes termodinámicas de adsorción tanto del hidrógeno como del dióxido de carbono en redes metalo-orgánicas. A partir de esta investigación se ha podido observar que la síntesis de redes metalo-orgánicas que contienen cationes metálicos coordinativamente insaturados, y con un poder de polarización alto, permite aumentar el valor de la correspondiente entalpía estándar de adsorción, tanto del hidrógeno como del dióxido de carbono y, en consecuencia, la afinidad de este tipo de materiales para ambos gases. Este hecho, junto con otras características favorables que presentan les redes metalo-orgánicas hacen que estos materiales sean una vía importante de investigación tanto para el almacenamiento eficiente (a bajo coste) de hidrógeno como para la captura del dióxido de carbono.
Ficha de la tesis doctoral
- Título: Estudio espectroscópico y termodinámico de la adsorción de gases en redes metalo-orgánicas
- Autor: Carlos Palomino Cabello
- Programa de doctorado: Ciencia y Tecnología Química
- Departamento: Química
- Directora: Gemma Isabel Turnes Palomino
Fecha de publicación: 31/07/2014