Nuevos descubrimientos sobre las zeolitas

as zeolitas son minerales blancos y cristalinos compuestos en su mayor parte por aluminio, silicio y oxígeno, pero lo que las hace tan útiles es su estructura molecular. Se utilizan a menudo como una especie de tamiz molecular. Esto es así porque los poros de la zeolita pueden cribar distintas moléculas y provocar diferentes reacciones que son cruciales en el tratamiento del petróleo y en la producción de compuestos químicos. Las zeolitas pueden utilizarse también para provocar un intercambio iónico, proceso útil en el ablandamiento de aguas o en la eliminación de residuos nucleares mediante el filtrado de componentes radiactivos.

A pesar de sus múltiples aplicaciones, los científicos no están seguros de la localización de las zonas activas en muchos de estos materiales, por eso la investigación realizada tiene tanta importancia. El consorcio se compuso de un equipo del ETH Zurich (Instituto Federal de Tecnología de Zurich, Suiza), la Instalación Europea de Radiación Sincrotrónica (ESRF) en Francia, el Diamond Light Source (Reino Unido), la Universidad de Turín (Italia) y la Universidad de Hamburgo (Alemania). Sus resultados se han publicado en Internet en la revista Nature Materials.

Juntos han determinado, sin lugar a dudas y de forma directa, la distribución del aluminio en las zeolitas mediante la técnica de ondas estacionarias de rayos X en el ESRF. Los resultados de los experimentos realizados en el ESRF suponen buenas noticias para el futuro de las zeolitas.

«Si averiguamos la localización de los centros activos, tendremos la posibilidad de entender la relación entre la estructura y el rendimiento, lo que podría desembocar en formas de mejorar las zeolitas sintéticas», explicó Jeroen van Bokhoven del ETH de Zurich, y autor principal del artículo publicado en Nature Materials.

Dado que la estructura de las zeolitas es tan pequeña, el equipo sólo pudo observarlas gracias a la tecnología proporcionada por las fuentes de radiación sincrotrónica, que a menudo se comparan con «súper microscopios» y son de enorme utilidad en numerosos campos de investigación.

Pero esto es tan sólo el punto de partida; el próximo objetivo es proceder al estudio de las zeolitas sintéticas utilizando la misma técnica. Las zeolitas naturales contienen cristales milimétricos, mientras que los de las sintéticas suelen ser mucho más pequeños, a menudo del orden de unos cuantos micrómetros.

«También hemos comenzado a investigar las zeolitas sintéticas industriales, pero todavía no hemos concluido el estudio», aclaró Joerg Zegenhagen, encargado de las líneas de haces del ESFR, donde se llevaron a cabo los experimentos. «Estamos desarrollando distintos elementos de las líneas de haces para que en un futuro muy cercano podamos obtener la misma cantidad de información exhaustiva sobre las zeolitas sintéticas como tenemos sobre las escolecitas», concluyó.