Científicos del CSIC crean un material de magnesio que captura CO2 del aire sin energía

El material desarrollado por el Instituto de Catálisis y Petroleoquímica del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (ICP-CSIC) demostró, en condiciones con altas concentraciones de dióxido de carbono, una capacidad de transformación continua de este gas durante varios días. De acuerdo con la información facilitada por el CSIC y recogida por medios como la revista 'ACS Applied Energy Materials', la investigación se centró en la elaboración de un compuesto biohíbrido bautizado como 'MicroMg', basado en magnesio e incorporando una enzima que actúa a modo de soporte estructural y guía en la síntesis del material. Como resultado, el compuesto fue capaz de convertir el CO2 ambiental en formas químicas estables y menos dañinas, con potencial de aplicación tanto en superficies interiores como exteriores, especialmente mediante su integración en pinturas y recubrimientos.

Según detalló el CSIC, los ensayos revelaron que MicroMg reduce eficazmente la concentración de dióxido de carbono en espacios cerrados, contribuyendo así al control de la calidad del aire en lugares donde este puede alcanzar niveles perjudiciales, como oficinas, viviendas o centros educativos. La entidad subrayó que exposiciones continuadas a concentraciones elevadas de CO2, que superen las 1.000 partes por millón (ppm), se asocian con insuficiente ventilación y pueden derivar en efectos adversos sobre el bienestar y el rendimiento cognitivo de las personas. Ante este contexto, la búsqueda de tecnologías que permitan capturar y transformar este gas adquiere relevancia en el desarrollo de ambientes más saludables.

El método de obtención de MicroMg resulta innovador por sus condiciones de síntesis. El CSIC especificó que el procedimiento se realiza íntegramente en medio acuoso, a temperatura ambiente y pH neutro, sin requerir reactivos agresivos ni energía adicional. Durante la preparación, el material forma microestructuras cristalinas de geometría cúbico-octaédrica, con un tamaño de micras, lo cual maximiza su superficie y la cantidad de sitios activos disponibles para interactuar con el dióxido de carbono atmosférico.

El material se sometió a pruebas en laboratorio, donde logró transformar el CO2 disuelto en solución acuosa a bicarbonato en aproximadamente 30 minutos y sin necesidad de energía externa, notificó el CSIC. Esta transformación química facilita la estabilización del carbono y reduce los riesgos ambientales asociados al exceso de dióxido de carbono en el entorno. Además, tal como publicó el organismo, el catalizador mantuvo su eficacia tras varios ciclos de reacción, lo cual implica la viabilidad de un uso reiterado sin pérdida significativa de rendimiento.

Para comprobar el comportamiento del material fuera del entorno de laboratorio, el grupo de investigación del ICP-CSIC aplicó el compuesto a pinturas convencionales que se extendieron sobre paredes. El CSIC reportó que, en ensayos realizados en cámaras cerradas y con condiciones de dióxido de carbono representativas de interiores mal ventilados, las superficies tratadas con MicroMg redujeron notablemente los niveles de este gas. A concentraciones habituales en interiores, cercanas a 900 ppm, se observó una disminución significativa de CO2 en el aire. El rendimiento del sistema aumentó al expandir el área recubierta o al superponer varias capas de pintura, una observación que sugiere la escalabilidad del método para usos domésticos, profesionales o industriales.

La durabilidad del material también fue objeto de investigación, según reportó el CSIC. Después de someterse a tres lavados, las superficies pintadas conservaron más del 90% de su efectividad original para transformar el dióxido de carbono, lo que contribuye a la sostenibilidad y funcionalidad del producto a largo plazo. En situaciones de concentración elevada, alcanzando hasta 1.500 ppm, el recubrimiento mantuvo una actividad significativa y fue capaz de transformar el gas continuamente durante varios días. Bajo estas condiciones, el ritmo de reducción registrado alcanzó las 16 ppm por hora. El CSIC afirmó que este desempeño confirma la capacidad del material para participar en la disminución de los niveles de CO2 en ambientes cerrados con ventilación limitada.

El desarrollo de MicroMg forma parte de una tendencia de investigación dedicada a la creación de materiales eficientes y sostenibles, capaces de contribuir a la lucha contra la acumulación de gases de efecto invernadero, según mencionó el CSIC en sus informes publicados. Esta apuesta por nuevas tecnologías busca ofrecer soluciones tangibles tanto para el reto global del cambio climático como para la mejora de la calidad del aire en espacios interiores, donde la acumulación de contaminantes incide de manera directa sobre la salud humana y el rendimiento.

La investigación dirigida por José Miguel Palomo y su equipo en el ICP-CSIC, difundida por la revista 'ACS Applied Energy Materials' y medios asociados al CSIC, situó el aumento del dióxido de carbono en la atmósfera como uno de los principales desafíos medioambientales. La transformación directa y eficiente de este gas en compuestos estables, mediante métodos respetuosos con el entorno y adaptables a diferentes aplicaciones, representa, de acuerdo con los autores, una vía para mitigar su impacto inmediato y a largo plazo en escenarios urbanos e industriales.