Não é mágica. Apenas química. Química realmente complexa.
Estamos falando de estruturas metal-orgânicas. Ou MOFs, para abreviar. Estes não são apenas produtos químicos. São estruturas baseadas em carbono construídas com aglomerados de átomos metálicos dentro delas. Pense nisso como uma gaiola. O metal são as barras. O resto da molécula? O quadro.
Essas gaiolas podem prender outros compostos. Eles reagem com eles, agarram-se a eles. Como uma esponja absorvendo líquido, mas em escala molecular.
Por que isso importa?
Tome dióxido de carbono. Você conhece o CO2. É incolor. Inodoro. Um gás de efeito estufa. Nós o produzimos respirando. Os animais sim. Os carros sim. A queima de petróleo ou gás faz isso. As plantas tentam consertá-lo através da fotossíntese, transformando-o em oxigênio. Mas há muito disso agora. De qualquer forma, isso faz parte das mudanças climáticas. A mudança de longo prazo nos padrões climáticos da Terra causada pela queima de combustíveis fósseis ou pelo desmatamento de florestas.
Os MOFs querem esse carbono.
“Esses átomos de metal podem reter outros compostos.”
Esse é o truque.
Com o que estamos construindo isso?
Vamos dividir as partes.
Um átomo é a unidade base. Pequeno núcleo de prótons (carga positiva) e nêutrons (neutro). Os elétrons (negativos) orbitam em torno dele como uma nuvem difusa.
Quando os átomos ficam juntos? Molécula. Hidrogênio + oxigênio = água. H2O. Dois hidrogênios. Um oxigênio. Simples.
Agora adicione uma cobrança.
Se um átomo perde ou ganha elétrons, ele se torna um íon. Eletricamente carregado. Carga elétrica é apenas uma propriedade física. Negativo ou positivo. Se todos os elétrons se desprenderem de seus átomos, você obterá plasma. Um gás ionizado. Coisas quentes.
Mas voltando aos MOFs. Eles precisam de um componente metálico.
Um metal conduz bem eletricidade. Ele brilha. Reflexivo. Maleável. Você pode remodelá-lo com calor sem quebrar. Nessas estruturas, os átomos metálicos atuam como âncoras. Eles se aglomeram. Eles esperam que o CO2 passe.
Este é um novo conceito? Mais ou menos.
O Prêmio Nobel vai para pessoas que impulsionam a humanidade. Nomeado em homenagem a Alfred Nobel. Ele morreu em 1896 com muito dinheiro depois de inventar a dinamite. Ele deu sua fortuna para recompensas pela física, química, medicina, literatura e paz. Pesquisadores do MOF? Eles podem estar fazendo fila para a medalha de química em breve.
Por que não apenas filtrar o ar?
O ar é principalmente nitrogênio. E oxigênio.
O oxigênio representa aproximadamente 21% da nossa atmosfera. Tudo o que respira precisa dele para o crescimento e o metabolismo. Incluindo você. Incluindo micróbios.
Poderíamos eliminar o CO2 desse ar. Mas como?
Um filtro. Substantivo ou verbo. Ele bloqueia coisas com base no tamanho. Densidade. Cobrar. A maioria dos filtros captura grandes partículas de poeira. Não moléculas minúsculas como o dióxido de carbono.
A menos que esse filtro seja poroso.
Poroso significa que tem poros. Pequenos buracos. Uma esponja funciona dessa maneira. Ele suga o líquido, segura até você espremer. Os MOFs são como esponjas microscópicas projetadas para gases. Eles são 3D. Abreviação de tridimensional. Altura. Largura. Comprimento. Um volume completo, não apenas uma folha plana.
Eles prendem gases específicos enquanto deixam outros passarem.
Seletivo. Preciso.
O panorama geral
Uma colheita não é apenas um campo de milho, café ou tomate. É uma planta que os agricultores cultivam intencionalmente. Nutrido. Colhido. Vendido. Nós nos alimentamos de colheitas. As colheitas respiram CO2. Mas queimamos combustíveis mais rápido do que eles conseguem exalá-los.
Temos um vazamento na atmosfera. O envelope de gás que envolve a Terra. A atmosfera retém o calor graças aos gases de efeito estufa como o CO2.
Parte desse gás é tóxico. Capaz de matar células ou tecidos. Embora o CO2 não seja estritamente tóxico nos níveis atuais, é perigoso no seu conjunto.
O acaso não resolveu isso. Foram necessários químicos.
Química estuda composição, estrutura e como as coisas interagem. O campo onde você estuda a receita de um composto e depois tenta produzi-lo em massa. Ou crie algo totalmente novo.
Um produto químico é uma substância formada por átomos que se ligam em uma proporção fixa. A água é um produto químico. O CO2 também. O termo também descreve a reação entre compostos. A interação.
Nós entendemos as partes. O núcleo. Os elétrons. Os títulos.
O que precisamos agora é de vontade. Para implantar essas esponjas em escala. Para realmente transformá-los em depuradores anexados às fábricas. Ou talvez até torres que apenas sugam o ar do céu.
Parece lento. Muito lento?
A tecnologia existe. A ciência é sólida.
Nós simplesmente não começamos o suficiente.
