Un equipo de investigadores de la Universitat de València, liderado por el profesor David Santamaría, ha logrado sintetizar un innovador compuesto cristalino: un carbonato doble de calcio y silicio. Este avance se ha realizado bajo condiciones que simulan las extremas del manto terrestre, donde la presión y la temperatura son significativamente elevadas.
El descubrimiento, que se detalla en la prestigiosa revista científica Angewandte Chemie, resalta la importancia del hallazgo en diversas áreas, desde la ciencia de materiales hasta la geoquímica. Según Santamaría, este nuevo compuesto “abre la puerta a una nueva química del carbono bajo condiciones extremas”, lo que podría tener implicaciones significativas para el entendimiento de los procesos geológicos y climáticos.
Importancia del Hallazgo en el Ciclo del Carbono
Los resultados de esta investigación, fruto de una colaboración entre España y Alemania, evidencian cómo los carbonatos se forman a partir del dióxido de carbono (CO?) disuelto en agua que reacciona con cationes metálicos. A medida que las placas tectónicas se desplazan, estos minerales pueden ser llevados al manto terrestre en zonas de subducción. Este proceso es fundamental para la regulación a largo plazo del CO? en nuestro planeta, conocido como “el ciclo profundo del carbono”.
En las cercanías de estas placas, los minerales carbonato y silicato coexisten. La fase cristalina descubierta, que presenta grupos silicato y carbonato enlazados, sugiere que bajo ciertas condiciones pueden formarse sólidos más complejos de lo que los modelos tradicionales habían considerado hasta ahora.
Implicaciones Científicas y Metodología Empleada
Las implicaciones de este descubrimiento son vastas; permite avanzar en el entendimiento y modelización de los mecanismos de almacenamiento de carbono a escalas geológicas. Además, se ha observado que esta fase cristalina es “metaestable” en condiciones ambientales, lo cual tiene gran relevancia científica. Esto significa que existen barreras cinéticas que impiden su transformación a estructuras más favorables energéticamente bajo temperaturas y presiones normales.
Para llevar a cabo esta investigación pionera, el equipo utilizó técnicas avanzadas como celdas de yunques de diamante y láseres de alta potencia. La caracterización estructural se realizó mediante difracción de rayos X con radiación sincrotrón y espectroscopía Raman. Según Santamaría, este tipo de estructura representa una topología inédita dentro del sistema MO–SiO?–CO? (M = metal divalente).
Nuevas Fronteras en Química Mineral
Este hallazgo no solo amplía nuestro conocimiento sobre los silicatos y carbonatos, sino que también establece nuevas bases para investigar interacciones mineralógicas bajo condiciones extremas. El entrelazamiento estructural presente en el nuevo compuesto conecta dos familias minerales fundamentales en la Tierra.
El equipo investigador está conformado por David Santamaría y Benedito Donizeti Botan-Neto, junto con colaboradores de la Universidad de Oviedo, la Universidad Goethe-Frankfurt, y el centro alemán Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY.
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