2021-09-21Científicos desarrollan un dispositivo que cuantifica carbonatos sólidos y disueltos a partir de mediciones de CO2
Universidad de Granada |Los investigadores, entre los que se encuentran científicos de la UGR, han ideado un medidor de CO2 económico, sensible, preciso y capaz de realizar los análisis de forma rápida y eficazInvestigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y de la Universidad de Granada (UGR) han generado un modelo de utilidad para un dispositivo medidor del contenido de carbonato y de su superficie reactiva en muestras sólidas, así como del carbono inorgánico en muestras líquidas. Este dispositivo ha sido desarrollado por Clément López-Canfín, y Roberto Lázaro, de la Estación Experimental de Zonas Áridas (EEZA-CSIC), en colaboración con Enrique Pérez Sánchez-Cañete de la Universidad de Granada.
El aumento actual del dióxido de carbono CO2 atmosférico y de la temperatura, así como la modificación de los patrones de precipitación, podrían afectar a la dinámica de precipitación-disolución de los carbonatos del suelo (una forma de carbono “inorganico”, al igual que el CO2). Podrían alterar tanto la capacidad de almacenamiento de carbono inorgánico como de carbono orgánico de los suelos y modificar el balance global de carbono. “Es urgente evaluar la sensibilidad de los carbonatos del suelo al cambio climático, mediante el seguimiento de su dinámica de disolución y precipitación, y actualmente los métodos disponibles para medir estos parámetros llevan mucho tiempo y a menudo requieren equipos de laboratorio costosos” señalan los investigadores.
En un artículo publicado recientemente en la revista científica Methods in Ecology and Evolution se ha descrito el instrumento, que se compone de tres recipientes cerrados: un recipiente de reacción, destinado a contener al menos una muestra y un ácido, entre los que se produce una reacción; un recipiente de desecación y un recipiente de medición, en el que se mide el CO2 generado durante la reacción. Los recipientes se conectan a través de unos tubos, formando un circuito cerrado, por el que circula un flujo de aire. El dispositivo comprende una bomba que garantiza el flujo en bucle. La bomba dirige el flujo hacia el recipiente de reacción, pasando a continuación al recipiente de desecación, y finalmente al recipiente de medición. Además, el dispositivo comprende un módulo de control y registro de datos de CO2, temperatura, presión y humedad. El módulo registra estas variables y las muestra en tiempo real al usuario en una pantalla.
“Como se basa en hardware y software de código abierto, es fácil de montar y programar, por lo que tiene el potencial de generalizar tales mediciones y permitir que las futuras mejoras del sistema se compartan fácilmente dentro de la comunidad científica” señalan los autores.
Experimento piloto
Los análisis llevados a cabo en el experimento piloto en el que se ha puesto a prueba el dispositivo han permitido estudiar la variación del contenido y de la superficie reactiva de los carbonatos de suelos cubiertos por diferentes tipos de biocostras (comunidades de microorganisnos) en el desierto de Tabernas (Almería). Los análisis también han permitido observar cómo el agua se va enriqueciendo en carbono inorgánico desde un manantial hacia un río tras pasar por un sistema de cuevas. El aire de las cuevas está mucho más concentrado en CO2 que la atmosfera. Este CO2 se va disolviendo en el agua, acidificándola ligeramente. Esta pequeña acidificación contribuye a disolver la roca caliza subterránea, lo que incrementa la concentración del agua en carbono inorgánico. Las zonas secas tienen una capacidad importante de almacenamiento de carbono inorgánico. Contienen 97% del carbono inorgánico del suelo mundial (lo que equivale a más del CO2 presente en la atmosfera). También retienen mucho CO2 en el agua. Es importante monitorear este reservorio en el contexto actual de cambio climático dado que podría o bien almacenar o bien liberar CO2 en el futuro.
Este modelo de utilidad es uno de los resultados del proyecto DINCOS (Dinámica de biocostras) liderado por Roberto Lázaro como investigador principal, y ha sido desarrollado principalmente por Clément Lopez-Canfin del equipo de investigación del proyecto. Esta nueva herramienta puede considerarse como una alternativa a tener en cuenta cómo método eficaz y rápido para la medición directa del carbono inorgánico en muestras sólidas y acuosas con un coste de producción mínimo.
Referencia bibliográfica:
López-Canfin,C., Lázaro, R., J., Sánchez-Cañete, E.P (2021). Development of a new low-cost device to measure calcium carbonate content, reactive surface area in solid samples and dissolved inorganic carbon content in water. Methods in Ecology and Evolution, doi: https://doi.org/10.1111/2041-210X.13579
Enrique Pérez Sánchez-Cañete
Departamento de Física Aplicada de la UGR
La Universidad de Granada (UGR) es una universidad pública española con sede en Granada y con campus en las ciudades de Granada, Ceuta y Melilla, lo que la convierte en la única universidad europea con dos campus en África. Es la cuarta universidad de España por número de estudiantes, miembro del Grupo Coimbra, de la Asociación Universitaria Iberoamericana de Postgrado y el Grupo Tordesillas.
2024-04-19
El toque artístico a la transformación urbana sostenible
Tres ciudades europeas muestran cómo el arte y la cultura pueden contribuir a crear barrios bellos, sostenibles e inclusivos.
2024-04-19
Un estudio liderado por el CSIC halla una combinación de fármacos eficaz frente al SARS-CoV-2
La unión de ribavirina y remdesivir consigue eliminar de forma rápida el virus al inducir un exceso de mutaciones en su genoma que le impiden multiplicarse con eficacia.
2024-04-18
Patrones de nano y microplásticos para mejorar la evaluación de sus riesgos
La preocupación hacia los nano y microplásticos y su impacto en el medio ambiente y la salud de los organismos vivos ha aumentado considerablemente. Actualmente, no existe una metodología de análisis estandarizada para estudiar la presencia de estos, pero las autoridades ya comienzan a restringirlos. Además, existe un obstáculo clave que impide realizar las pruebas oportunas sobre los micro y nano materiales: la disponibilidad limitada de materiales caracterizados y trazables biológicamente. Por tanto, para poder continuar con esta línea de investigación es necesario disponer de partículas que sirvan de referencia, es decir, que conserven la naturaleza química del material y que tengan el tamaño de partícula adecuado.
2024-04-16
AIMPLAS avanza en nuevas tecnologías para la descarbonización y la transición energética de la industria y el transporte
AIMPLAS avanza en nuevas tecnologías para la descarbonización y la transición energética de la industria y el transporte, a través de dos proyectos de investigación y desarrollo financiados por el Instituto Valenciano de Competitividad e Innovación (IVACE+i) y los fondos FEDER.
2024-04-09
Una tecnología pionera recicla los residuos plásticos al final de su vida útil
El equipo del proyecto MMAtwo, financiado con fondos europeos, presentó una tecnología para procesar residuos de polimetacrilato de metilo y convertirlos en materiales utilizables en una segunda vida.
2024-04-09
Crean un hidrogel que permite cultivar células neurales para reparar lesiones medulares
El biomaterial desarrollado por el ICMM-CSIC se combina con campos magnéticos para crear una matriz que permitirá la colonización por células neurales de las zonas dañadas de la médula espinal.
