A menudo lo consideramos solo para la interferencia: cubre los autos, tanto el cielo ocre y deja una capa rojiza en las ciudades durante los episodios de Calim. Sin embargo, el polvo del desierto, que un visitante inesperado que levantó el viento de los países lejanos, podría contarnos una historia muy diferente si lo miramos con cuidado.
Bajo el microscopio, este polvo revela una composición rica en minerales, algunos con propiedades sorprendentes. Y si lo que consideramos los restos atmosféricos, ¿es en realidad un recurso natural con el potencial de generar energía limpia?
Mucho más que el suelo en el aire
Cada año, especialmente durante el verano, se elevan mil millones de polvo de las regiones de secado del planeta, formando gigantescas masas de aire cargadas con partículas suspendidas. Estas nubes, también conocidas como Calim, pueden viajar miles de kilómetros y alcanzar áreas que varían como el norte de Europa, el Medio Oriente o incluso la jungla de Amazon.
Lejos de fenómenos anecdóticos, el polvo del desierto tiene efectos reales y altos: puede fertilizar la forma del suelo, modificar la formación de nubes, cambiar la muestra de lluvia o incluso influir en el desarrollo de huracanes. También tiene un impacto directo en la salud humana, porque las partículas finas que ofrece pueden penetrar el sistema respiratorio, aumentando el riesgo de enfermedades cardiovasculares y respiratorias.
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Pero fuera de estos famosos efectos, hay un hecho menos obvio. Este polvo fabrica minerales que pueden absorber la luz solar y activar las reacciones químicas, o que pueden actuar como materiales fotocátricos naturales.
Representación de la deposición general de polvo en Las Rondas (Madrid) 15. Marta 2022. Año, durante la tormenta Celia. Modelado global de la NASA y modelado ordenado (GMAO), CC Bi con cóctel mineral con propiedades ocultas
En un estudio reciente, analizamos las muestras de polvo recolectadas después de las células calim de tormentas, que fue en marzo de 2022. Afectó una buena parte de España. Descubrimos que este polvo del desierto del Sahara formaba principalmente minerales comunes como vecindario, calcita, feldespato de potasio y dolomita.
Estas partículas, tan ligeras y delgadas que el viento puede elevarlas fácilmente, son responsables de las espectaculares nubes rojizas que cruzan el cielo durante los episodios de Calima. Pero lo más interesante no es en el que abunda, sino en lo que aparece en pequeñas dosis.
Alrededor del 1% de la muestra contenía minerales de rutilo (forma cristalina de dióxido de titanio, tío) y hierro-Irich como hematita. Estos compuestos tienen propiedades fotoactivas, es decir, pueden absorber la luz solar y activarse para lanzar reacciones químicas. En otras palabras, el polvo del desierto, por supuesto, los mismos ingredientes que utilizamos en el laboratorio para preparar fotocatías activas para la producción de hidrógeno.
(a) Imagen de satélites y fotografía de Aqua (NASA) y fotos de muestra de polvo. (b) Figura y (c) Análisis químico: titanio (rojo), hierro (naranja), calcio / magnesio (verde), silicio (azul). Laura Collado, CC BI-SA Comparación con Fotococer comercial
Para verificar que este potencial se traduzca en resultados reales, tratamos de desempolvar como fotociclamamiento en un reactor solar experimental. Cuando la expone a la luz solar en presencia de agua y vapor etanológico, el material podría generar hidrógeno. Y también esta producción fue 250 veces más que la obtenida por el dióxido de titanio comercial utilizado como material de referencia, comparando la cantidad de titanio presente en ambas muestras.
Además, realizamos reutilización y pruebas de estabilidad, verificando que el polvo mantuvo su actividad después de varios ciclos de uso consecutivos. Los resultados confirmaron que el polvo mantenía su actividad fotocatal sin desactivación, lo que hace que este material prometiera un candidato para futuras investigaciones, especialmente basadas en tecnologías y materiales solares naturales y pesados.
Producción de hidrógeno solar usando un polvo de azúcar como fotocidería. (a) El fotorreactor solar de fase solar en la escala semicalítica de la planta, equipada con coleccionistas. (b) Producción de hidrógeno a partir de una mezcla de agua y etanol dependiendo de la energía solar reciente. (c) Comparación de la producción acumulada de hidrógeno solar entre el polvo y el titanio de dióxido comercial utilizado como referencia. (d) Experimentos reexperimentales con el polvo de lavado (ensayo durante 3 días) y la comparación con el ejemplo del tío no del tamaño. Laura Collado, CC BI-SA de Resort to Resource
Nuestro estudio sugiere una forma de observar el polvo del desierto no solo como un fenómeno desagradable o un residuo atmosférico, sino también como un valor oculto material. Inspirado por la naturaleza, el trabajo establece la estrategia de uso, que se ajusta a los principios de sostenibilidad y la economía circular, explotando lo que ya tenemos, sin la necesidad de transformaciones importantes o procesos industriales costosos.
En un escenario global, marcó el cambio climático, la falta de recursos y la propagación de áreas secas, tranquilizando los materiales abundantes y de pocos valores, como las suspensiones de polvo, tiene más sentido, tiene más sentido que nunca.
Además de su aplicación inmediata, esta investigación abre nuevas líneas para el desarrollo de tecnologías solares que se dedican a simples, naturales y locales. Y nos recuerda que a veces las soluciones más prometedoras pueden literalmente flotar en el aire.
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