Nuevo m¨¦todo a temperatura ambiente para fijar el nitr¨®geno

Alternativa

Todos los seres vivos necesitan nitr¨®geno, que forma el 78% del aire. Sin embargo, coger el nitr¨®geno del aire para que lo puedan utilizar los organismos no es nada f¨¢cil, y esa es la raz¨®n por la que los agricultores abonan con nitr¨®geno sus cultivos. Capturar el nitr¨®geno para hacer el abono resulta costoso, ya que hay que hacerlo a altas temperaturas y mediante gases a alta presi¨®n. Ahora, un grupo de qu¨ªmicos japoneses ha informado de un nuevo m¨¦todo, a temperatura ambiente, para fijar el gas nitr¨®geno en un compuesto s¨®lido.En el aire, el nitr¨®geno est¨¢ en mol¨¦culas formadas por dos ¨¢tomos de nitr¨®geno fuertemente enlazados, por lo que son muy poco reactivas. Algunas bacterias que viven en el suelo han desarrollado catalizadores (llamados nitrogenasas) que fijan estas mol¨¦culas en forma reactiva: el amon¨ªaco. Otras bacterias convierten entonces el amon¨ªaco en el nutriente nitrato, del que las plantas toman normalmente el nitr¨®geno que necesitan.

En la actualidad, los fertilizantes se fabrican en su mayor¨ªa por un m¨¦todo que tiene casi un siglo de antig¨¹edad, el proceso de Haber-Bosch, en el que el nitr¨®geno y el hidr¨®geno se combinan para formar amon¨ªaco (NH4). Esta invenci¨®n marc¨® el inicio de la fertilizaci¨®n qu¨ªmica y el poder¨ªo de Alemania demostrado en la I Guerra Mundial.

Los qu¨ªmicos llevan mucho a?os buscando una alternativa para este m¨¦todo. Ahora, Katsuyoshi Hoshino y su equipo de la universidad de Chiba parecen haberla encontrado. Han utilizado un enfoque poco convencional, usar la luz y la electricidad para activar reacciones qu¨ªmicas. Recubrieron un electrodo de titanio con una capa de ¨®xido de titanio y luego, parcialmente, todo ello con un pol¨ªmero org¨¢nico conductor. Los investigadores doparon esta capa con iones de perclorato, como explican en la revista Angewandte Chemie (17 de julio).Cuando expusieron este electrodo compuesto al gas de nitr¨®geno h¨²medo y lo iluminaron con luz blanca, crecieron cristales microsc¨®picos en forma de aguja, que resultaron ser de perclorato de amonio, un compuesto explosivo utilizado como combustible de cohetes. Hab¨ªan conseguido transformar el nitr¨®geno en amoniaco.

Hoshino y su equipo no est¨¢n seguros todav¨ªa de cu¨¢l es el proceso. Se sabe que el ¨®xido de titanio act¨²a como catalizador cuando es irradiado con luz, que estimula a algunos de sus electrones a movilizarse y reaccionar. El pol¨ªmero conductor permitir¨ªa moverse a estos electrones, que dejar¨ªan que las mol¨¦culas de nitr¨®geno y de agua se pegaran a la superficie para reaccionar entre ellas. A pesar de que el m¨¦todo parece atractivo, es pronto todav¨ªa para saber si su coste y eficiencia permitir¨¢n su aplicaci¨®n comercial.