Ciencia y tecnología/Científico mexicano convierte gas en materia prima

lunes, febrero 03, 2014

Científico mexicano convierte

 gas en materia prima

*Convierte el Dióxido de Carbono  para convertirlo en combustible

Moisés Carreón, el ingeniero químico mexicano que será distinguido por  en los próximos días, se enteró de que recibiría el Premio Presidencial para Científicos e Ingenieros, el más importante que otorga el gobierno de Estados Unidos a profesionales jóvenes de esas áreas, el 23 de diciembre pasado, a través de un mail que le envió el Departamento Educación de la Casa Blanca.

"Ese día no asimilaba qué estaba pasando, pero ahora me siento muy afortunado y muy agradecido con mucha gente, a nivel personal y a nivel profesional: con mis padres, mis hermanos, mi esposa, mis profesores, mis alumnos, con el gobierno de Estados Unidos por considerarme", dice Carreón en entrevista vía telefónica desde Colorado, Estados Unidos.

A sus 39 años, Carreón cuenta ya con una larga y destacada carrera científica, enfocada actualmente en el diseño y desarrollo de membranas que capturan dióxido de carbono (CO2), uno de los principales gases contaminantes o de infecto invernadero, para luego "reciclarlo" y convertirlo en plástico o combustible, lo que sirve para reducir el calentamiento global.

"Estas membranas están hechas a base de cristales porosos que permiten que el CO2 pase a través de ellas, y todos los demás gases de efecto invernadero (nitrógeno, metano, etcétera) no pasen", explica.

Por este trabajo, este ingeniero químico que nació en Morelia, Michoacán, en 1974, recibirá, junto con otros 101 científicos e ingenieros, el máximo reconocimiento que da la Casa Blanca a investigadores jóvenes de esas áreas. El gobierno estadounidense aún no confirma a Carreón la fecha en que se llevará a cabo la ceremonia de premiación, lo único que sabe es que se llevará a cabo en Washington durante los tres primeros meses del año.

Carreón se graduó en ingeniería química en la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, en Morelia, en 1997; también obtuvo una maestría en ingeniaría de materiales en esa misma casa de estudios. En 1999 se trasladó a Estados Unidos para continuar sus estudios en ingeniería química.

"Apliqué a tres universidades estadounidenses para hacer el doctorado. Fui aceptado en las tres, pero debido a que mi hermano estaba realizando su doctorado en ingeniería aeroespacial en la Universidad de Cincinnaty, decidí irme ahí", cuenta.

El investigador michoacano concluyó su doctorado en 2003, año en que regresó a México y trabajó como profesor investigador en su alma máter. Después realizó una estancia posdoctoral en la Universidad de Toronto, en Canadá.

En 2007 empezó a trabajar como profesor investigador independiente en Universidad de Louisville, en Estados Unidos.

Permaneció en esa casa de estudios hasta diciembre pasado.

Justo el día que le notificaron que recibiría el Premio Presidencial para Científicos e Ingenieros se mudó a Colorado, para incorporarse a la Colorado School of Mines, donde es profesor asociado en el Departamento de Ingeniería Química y Biológica y continúa su estudio de membranas hechas a base de cristales porosos.

Piedras volcánicas o zeolitas Los cristales porosos que forman las membranas que diseña y desarrolla el científico mexicano están inspirados en la composición de las piedras volcánicas o zeolitas. "Si tomas una piedra de éstas y la analizas en microscopios de alta resolución, verás cristales con poros muy chiquititos", explica Carreón.

Teniendo como modelo estas zeolitas, en los años 60 y 70, científicos de todo el mundo empezaron a generar cristales porosos en laboratorios. "Actualmente -asegura el ingeniero químico- hay más de 200 o 300 tipos de cristales porosos a base de zeolitas que pueden sintetizarse en laboratorio.Luego del desarrollo de cristales porosos en laboratorios, científicos empezaron a generar membranas con ellos. "El reto es convertir estos cristalitos, que son como polvo o talco, en una membrana, que es una peliculita, como la nata de la leche; eso es lo que hace mi grupo", precisa el científico.

El investigador mexicano y sus colegas utilizan esas membranas para separar los gases de efecto invernadero, es decir, los gases contaminantes producidos por los carros y las fábricas.

"El dióxido de carbono es uno de los gases de efecto invernadero y es el principal causante del calentamiento global. Uno de los objetivos de nuestra investigación es separar, capturar, el CO2 de los demás gases de efecto invernadero. Una vez que lo capturamos no lo aventamos al ambiente, lo ocupamos como materia prima para preparar combustibles o plásticos", asegura.

Pero ¿cómo Carreón y su grupo de investigación generan esta membrana? "Colocamos -explica el ingeniero químico- un tubito poroso, de metal o cerámico, de alrededor de 5 centímetros, en un reactor o autoclave, que es como una olla exprés. Luego agregamos una sal metálica, un nitrato o un sulfato de un metal, de aluminio, de silicio, de fósforo, de zinc, y agua, que van a hacer que se te cristalice o crezca la membrana alrededor de ese tubito poroso.

Después metemos el reactor a un horno de laboratorio y la dejamos enfriar un día. Así se forma la membrana alrededor del tubo poroso".

Luego los investigadores someten a la membrana a un proceso "de activación", que consiste en calentarla en presencia de aire de 5 a 10 horas o de 5 a 12 horas, y sirve para abrir completamente sus poros. Después pasan una corriente de gas invernadero por esa membrana, que separa y captura el dióxido de carbono.

Luego colocan ese CO2 en otro reactor y le incorporan epóxido, para convertir ese CO2 en carbonato cíclico. Finalmente calientan ese carbonato cíclico para después convertirlo en plástico.

"Así, empezamos con gas indeseable, gas de contaminación, y al final obtenemos un producto útil".

Para saber y cuantificar qué tipo de gases obtuvieron y corroborar si el gas capturado por la membrana es CO2, el ingeniero químico mexicano y sus colegas utilizan una técnica analítica llamada cromatografía de gases acoplada con espectrometría de masas. "Te dice: estás obteniendo 20% de dióxido de carbono, 5% de nitrógeno, 10% de hidrógeno".

Carreón y su grupo comenzaron a trabajar en el diseño y desarrollo de membranas con cristales porosos en 2007. Su investigación ha superado ya el nivel laboratorio, pues actualmente algunas de sus membranas trabajan a nivel de planta piloto.

El proyecto de investigación lo financió la compañía de petróleo Shell, y su implementación a gran escala depende en gran medida de ella, asegura el científico mexicano.

 Además del grupo de Carreón, hay otros investigadores en Estados Unidos que estudian las membranas con cristales porosos, pero las usas para separar otros gases, como el hidrógeno, y no el dióxido de carbono. Otro grupo de científicos de Estados Unidos y uno más de Alemania trabajan en la captura de dióxido de carbono, como Carreón y sus colegas, pero para ello usan otro tipo de membranas, no las que tienen cristales porosos.

El ingeniero químico michoacano considera que este tipo de investigación se puede hacer en cualquier país del mundo, incluido el nuestro. "En México hay muchas universidades con muy buena infraestructura, instalaciones y equipos, y personal capacitado, no veo por qué no pueda hacerse".

Pese a ello, Carreón no tiene ningún proyecto de investigación a realizarse en el país. "No puedo decir si sí o no regresaré a México. Ahorita estoy muy a gusto trabajando aquí en los Estados Unidos. Después no sabemos", concluye.

Pie de Foto: Importante innovación de científico Mexicano.

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Breves

1.- Facebook: diez años uniendo personas

Aquel pequeño geniecillo llamado Mark Zuckerberg que se obsesionaba por unir a personas de una universidad es hoy en día un joven multimillonario (se le calcula una fortuna de 20.000 millones de dólares) cuya empresa, Facebook, cotiza al alza y genera unos mil millones de beneficios netos anuales. La primera piedra de este inmenso proyecto se puso hace justo diez años, que en términos tecnológicos serían dos o tres vidas.

Cuestionada a más no poder por sus términos de uso y privacidad, la compañía es, actualmente, la mayor red social del mundo gracias a sus 1.139 millones de usuarios repartidos en todo el mundo (el 9% usuarios falsos, eso sí). Que se dice pronto, representa un cuarto de la población mundial. Tal es su magnitud que resulta difícil pintarlo en la cabeza. Nació como una reunión virtual para universitarios de la Universidad de Harvard, pero ha conquistado el mundo, expandiéndose por todo rincón rápidamente. Primero por Boston y Stanford hasta todos los centros del país.

Pero su historia tuvo un principio, no demasiado fácil que digamos. Zuckerberg había escrito en 2003 una serie de códigos de programación para arrancar un programa llamado Facemash. Consistía en un ranking en el que se animaba a votar en función de la belleza de las chicas. En seguida, las votaciones se pusieron en ebullición. Para lograr aquello, accedió a los ficheros del centro universitario para lograr las imágenes de los estudiantes. En solo cinco horas de estar en línea generó más de 20.000 imágenes vistas y 450 usuarios nuevos. Acusado de violar la seguridad, fue expulsado, pero los cargos de violación de los derechos de autor fueron retirados en última instancia.

Tras este incidente, el 4 de febrero de 2004 lanzó thefacebook.com (el «the» lo perdería un año después al comprar por 200.000 dólares el actual dominio). Una semana después, los famosos hermanos Vinklevoss (Cameron y Tyler) le acusaron de engañarlos haciéndoles creer que les ayudaría a construir una red social llamada HarvardConnection.com, que por supuesto quedó relegada al ostracismo. ¿Les robó la idea? ¿Se aprovechó de sus recursos?   

 

2.- Crean el primer puerto espacial

DALLAS.-.- Las amplias áreas deshabitadas en la frontera de Estados Unidos con México atraen a compañías orientadas a la exploración comercial del espacio, para lanzar las primeras naves que colocarán satélites o transportarán turistas.

La región ofrece las características especiales que están siendo buscadas por los técnicos para la construcción de futuros puertos espaciales que deberán estar ubicados en áreas remotas, alejados de importantes centros de población y con climas secos.

Al menos tres compañías privadas han adquirido terrenos en la frontera sur de los estados de Nuevo México y Texas para construir bases de lanzamientos de cohetes y pistas de aterrizaje para naves espaciales reusables.

La pionera de estas compañías es Virgin Galactic, que construyó en un área ubicada unos 60 kilómetros al norte de Las Cruces, Nuevo México, el "Spaceport América", el primer puerto espacial comercial que existe en todo el mundo.

 

Virgin Galactic, propiedad del multimillonario empresario británico Richard Branson, planea iniciar desde este lugar a finales del presente año el lanzamiento de la primera línea comercial de vuelos orbitales de turistas.La compañía ha desarrollado la nave espacial 'Space Ship Two', que se lanza desde el transbordador aéreo 'White Knight Two', para realizar vuelos suborbitales de cero gravedad por espacio de cinco minutos a unos 100 kilómetros de altura con hasta seis pasajeros.Virgin Galactic informó haber recibido ya más de 70 millones de dólares en depósitos de unas 580 personas interesadas en reservar un boleto para uno de sus vuelos suborbitales.

El número de reservaciones supera en un 10 por ciento al total de personas que han viajado al espacio en toda la historia. Virgin Galactic también planea utilizar la misma tecnología e instalaciones para el lanzamiento de un cohete, el "LauncherOne", que pondrá en órbita a una nueva generación de satélites.Otra compañía, "Blue Origin", del multimillonario Jeff Bezos, fundador del popular sitio de ventas por internet Amazon, compró un terreno de 67 mil hectáreas en el suroeste de Texas, a unos 60 kilómetros de México, que serviría de base para el lanzamiento comercial de cohetes.La zona ubicada en el condado de Culberson, cerca de la comunidad de Van Horn, es una de las áreas más remotas de Estados Unidos

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