Almacenaje seguro y más compacto del acetileno

El acetileno se utiliza en una amplia gama de procesos industriales, como la soldadura, el corte de metales y la síntesis química orgánica. Es muy inflamable a temperatura ambiente y entra en combustión espontánea cuando la presión supera los 2 bares, que es menos que la presión de un neumático típico de automóvil.

El almacenamiento del acetileno es problemático, ya que debe realizarse dentro de unos márgenes de presión y temperatura que impidan su explosión.

Actualmente, el acetileno se almacena dentro de cilindros disuelto en disolventes como la acetona. Aunque esto permite almacenar el acetileno a altas presiones, este proceso dependiente de los disolventes puede contaminar el gas. Hasta ahora, no ha habido alternativas más baratas o lo bastante seguras para el almacenaje y transporte de acetileno puro.

El equipo internacional de Ken-ichi Otake y Susumu Kitagawa, de la Universidad de Kioto en Japón, ha encontrado una alternativa viable recurriendo a materiales del tipo conocido como armazón organometálico (MOF), que son muy porosos.

Concretamente el equipo escogió trabajar con MOFs basados en el zinc debido a su capacidad para almacenar y liberar acetileno de forma segura. El acetileno se adsorbe en los espacios libres de la estructura porosa del MOF, lo que permite almacenar a baja presión pero densamente las moléculas del gas.

Los investigadores constataron que sus MOFs flexibles pueden almacenar grandes cantidades de acetileno a presiones inferiores a 2 bares, sin necesidad de un disolvente. También comprobaron la correcta liberación de acetileno a presión ambiente.

Los nuevos MOFs permiten una extracción segura del gas acetileno adsorbido, a presión normal. (Imagen: Mindy Takamiya / Kyoto University iCeMS. CC BY)

Los resultados de las pruebas sugieren que el acetileno podría almacenarse en cilindros más pequeños que los convencionales, a baja presión y en mayores cantidades, concretamente hasta 37 veces más cantidad que la permitida por otras estrategias de almacenamiento sin disolventes.

Otake y sus colegas exponen los detalles técnicos de su innovación en la revista académica Nature Chemistry, bajo el título “Tunable acetylene sorption by flexible catenated metal–organic frameworks”. (Fuente: NCYT de Amazings)