Frases como contaminación ambiental, efecto invernadero o calentamiento global, desafortunadamente cada día se vuelven más cotidianas. En la actualidad la problemática ambiental de nuestro país, y del resto del mundo, necesita del desarrollo de nuevas alternativas para el control de la contaminación del aire. En este sentido, en 1998 se publicó un trabajo presentando un nuevo método de captura de CO2, mediante el empleo de un cerámico de elemento alcalino; el metazirconato de litio (Li2ZrO3). A partir de la publicación de este estudio, unos pocos grupos de investigación a nivel mundial han publicado trabajos sobre el empleo de cerámicos de elementos alcalinos como absorbentes de CO2. Entre los materiales más estudiados hasta el día de hoy se encuentran los zirconatos de litio y sodio (Li2ZrO3, Li6Zr2O7 y Na2ZrO3), así como el ortosilicato de litio (Li4SiO4). La principal ventaja de este tipo de materiales radica en que la reacción con el CO2 es selectiva, por lo cual, la presencia de otros gases no interfiere con la reacción. Además, la reacción de absorción del CO2 se lleva a cabo a altas temperaturas, por lo cual, el proceso de enfriamiento del gas de combustión no es necesario. En el presenta año, 2008, nuestro grupo de investigación acaba de publicar un artículo en el cual se demuestra que el cuprato de liíto (Li2CuO2) también es capaz de absorber CO2 bajo condiciones similares, e incluso mejores, que los cerámicos antes reportados. Por lo tanto, en el presente proyecto de investigación se pretende continuar con el estudio del Li2CuO2, así como desarrollar nuevos materiales que sean capaces de absorber CO2, uno de los principales gases producidos en la quema de combustibles orgánicos, y principal causante del efecto invernadero. Además del Li2CuO2, entre los nuevos materiales de tipo cerámico que se proponen estudiar están el cuprato de sodio, (Na2CuO2), la formación de soluciones sólidas de cupratos con litio, sodio y potasio (ejemplo, Li2-xKxCuO2), así como los aluminatos de litio y sodio, de los cuales no existe información alguna a este respecto.

En México, así como en todo el planeta, el problema de la contaminación es uno de los principales problemas a nivel de salud y ecológico. Por lo tanto, el desarrollo de nuevas tecnologías que ayuden a controlar, reducir o eliminar una o más de las diferentes tipos de emisiones contaminantes es de vital importancia. Desafortunadamente, en México existe un rezago importante en la generación de conocimientos que ayuden a minimizar la contaminación ambiental, y en la producción de nuevos conocimientos y tecnologías ambientalmente amigables. Por lo tanto, la presente propuesta, propone el estudio de nuevos materiales cerámicos, a utilizarse en el desarrollo tecnológico para el control de la contaminación atmosférica, específicamente en el control de las emisiones de dióxido de carbono (CO2) al ambiente. La eliminación o retención del CO2 en cualquier proceso de combustión presenta diferentes problemas. Sin embargo, el empleo innovador de los cerámicos de elementos alcalinos en el proceso de retención del CO2, aparentemente podría ayudar a resolver, en gran medida, estas problemáticas. Por lo tanto, el estudio de los cerámicos de elementos alcalinos como posibles materiales absorbentes de CO2, puede generar resultados importantes para la generación de tecnologías innovadoras dentro del control de las emisiones de CO2 al ambiente. Específicamente, el presente proyecto de investigación generará los siguientes tipos de contribuciones puntuales. La primera contribución que este proyecto, así como de cualquier otro proyecto de investigación científica, es la generación del conocimiento. En este caso, se espera poder determinar si los materiales en estudio (cupratos de litio y sodio, así como sus soluciones sólidas con litio sodio y potasio, y los aluminatos de litio y sodio y sus respectivas soluciones sólidas) son capaces de absorber CO2. En aquellos cerámicos donde este fenómeno se lleve a cabo, se podrá profundizar en el conocimiento mediante un estudio cinético, y con esto poder determinar parámetros útiles para una posterior comparación cualitativa y cuantitativa entre estos y otros materiales. Además, como consecuencia de la generación de este conocimiento, se espera poder publicar diversos artículos y realizar presentaciones en congresos tanto nacionales como internacionales. En cuanto a la publicación de artículos, se espera poder generar del orden de tres artículos por año. Por lo cual, se contribuirá con un total de nueve o más artículos internacionales en tres años. En cuanto a la presentación en congresos, se buscará el poder asistir a los mejores congresos internacionales relacionados con este tema de investigación (materiales cerámicos y captura de CO2), así como a congresos nacionales. Cuando menos se planea el participar en dos congresos internacionales y en un congreso nacional por año. Por otro lado, otro tipo de contribución será la generación de infraestructura. En este sentido se espera poder adquirir un par de equipos de laboratorio, con lo cual se incrementaría la infraestructura del laboratorio de investigación, del Instituto de Investigaciones en Materiales y por lo tanto de la UNAM. Finalmente, un tipo de contribución muy importante y no siempre valorado, es la generación y formación de recursos humanos. En este aspecto, se espera que se pueda contribuir con la formación de los siguientes recursos humanos. Cuando menos se planea que dos alumnos de doctorado obtengan su grado mediante el desarrollo de investigación relacionada con este proyecto. Estos dos alumnos son Tatiana L. Avalos Rendon y José Ortiz Landeros, ambos estudiantes incorporados al grupo de trabajo desde sus estudios de maestría. Además, se espera la posible incorporación de un tercer alumno de doctorado durante el transcurso del proyecto. Por otro lado, actualmente Lorena Martínez de la Cruz y Luis Marcos Palacios Romero, están iniciando sus estudios de maestría. Ambos estudiantes son parte del grupo de investigación desde sus tesis de licenciatura y pretenden continuar dentro del mismo grupo ahora durante sus estudios de maestría. También se espera la posible incorporación de uno o dos estudiantes más de maestría durante el transcurso del proyecto. Finalmente, se espera que en los tres años del proyecto, se puedan incorporar y graduar entre tres y cinco estudiantes de licenciatura. Con ello, se esta proponiendo que se gradúen entre siete y once alumnos como parte de las contribuciones de este proyecto.