Strutture organiche in metallo, con nanopori e un'elevata affinità per lo xeno, può separare il gas dall'aria o dai flussi di rifiuti. Xenon ha applicazioni in vari campi tra cui illuminazione, propulsione spaziale e medicina. Credito:Pacific Northwest National Laboratory
Dalla propulsione spaziale all'illuminazione all'anestesia chirurgica, le applicazioni e le esigenze di gas xeno sono in crescita. E la buona notizia è che i ricercatori stanno facendo progressi nella scienza per rimuovere più facilmente lo xeno dai flussi di rifiuti e raccoglierne le basse quantità che si trovano nell'atmosfera.
I ricercatori del Pacific Northwest National Laboratory del Department of Energy sono in prima linea nello sviluppo di materiali porosi su nanoscala per catturare lo xeno. Riportano sul giornale chimica questo mese, che i materiali poco costosi chiamati strutture metallo-organiche hanno avuto molto successo nel separare il gas in un modo che potrebbe renderlo molto meno costoso dei mezzi esistenti per produrlo.
Attualmente, l'industria utilizza un processo comune ma costoso chiamato distillazione criogenica per separare lo xeno da altri gas o dall'atmosfera. In quel processo costoso, viene utilizzata molta energia per raffreddare interi flussi di gas fino a molto al di sotto dello zero per concentrare lo xeno.
"Il processo che abbiamo dimostrato per intrappolare selettivamente lo xeno in un MOF può essere eseguito a temperatura ambiente, " disse Praveen Thallapally, uno scienziato dei materiali al PNNL e un autore corrispondente sul documento. "Si fa passare un flusso di gas misto sui materiali MOF solo una volta per catturare lo xeno e può essere immagazzinato a lungo termine e rilasciato facilmente per applicazioni industriali quando si desidera utilizzarlo".
Gli autori dell'articolo fanno notare che lo xeno sarebbe probabilmente usato di più se fosse più economico da produrre. Ad esempio, indicano rapporti che mostrano che lo xeno è considerato un anestetico chirurgico migliore rispetto alla tecnologia esistente in quanto è più potente, meno rischioso, più rispettosi dell'ambiente e potenzialmente riciclabili.
Xeon ha anche applicazioni nell'illuminazione, lampade flash, lampade ad arco, rilevatori di radiazioni, imaging medico, imaging di ricerca con risonanza magnetica nucleare, semiconduttori, laser, propulsione spaziale, la ricerca della materia oscura e l'elaborazione nucleare.
MOF, mentre di dimensioni nanometriche, hanno una superficie elevata e sono pieni di pori che possono aspirare gas come le spugne aspirano l'acqua. Esistono migliaia di MOF che possono essere creati, ma ognuno deve essere messo a punto o ottimizzato per attrarre e trattenere diversi gas di interesse.