Tercer Milenio
En colaboración con ITA
Membranas ultrafinas para capturar dióxido de carbono
Las emisiones de dióxido de carbono son un problema de primer orden y se buscan formas eficaces de capturarlo para evitar que llegue a la atmósfera. Por ejemplo, capturándolo en los procesos químicos que lo producen. Investigadores del Instituto de Nanociencia de Aragón desarrollan membranas capaces de filtrarlo separándolo, molécula a molécula, de otros gases.
La captura de dióxido de carbono es clave para controlar la presencia en la atmósfera de gases de efecto invernadero. Pero ¿cómo cazarlo? Materiales avanzados pueden actuar como adsorbentes y membranas selectivas para capturar CO2. Pero no basta que funcionen en el laboratorio; hay que escalar la solución y fabricarla. Por eso el proyecto Member (Advanced Membranes and membrane assisted processes for pre and postcombustion CO2 capture), coordinado por la Fundación Tecnalia Research & Innovation y en el que participa la Universidad de Zaragoza, se ha planificado de forma que, al final, se puedan presentar sistemas capaces de funcionar en condiciones reales.
Junto a otras 16 instituciones de nueve países, el Instituto de Nanociencia de Aragón se encarga del desarrollo de membranas. Este equipo tiene experiencia en parte afianzada con el proyecto europeo ya finalizado M4CO2, que abrió el camino a Member en el campo de las membranas selectivas de gases basadas en el uso de polímeros modificados con materiales microporosos. Lo forman los profesores Joaquín Coronas (IP) y Carlos Téllez, así como la investigadora Magdalena Malankowska y los estudiantes de doctorado Javier Sánchez y Lidia Martínez.
Estas membranas se basarán en el uso de los llamados MOF (metal-organic frameworks), compuestos microporosos, en parte orgánicos y en parte inorgánicos, que permiten separar por tamaño las moléculas de gas. En este caso, deben ser capaces de separar dióxido de carbono tanto en condiciones de precombustión por ejemplo, de corrientes provenientes de plantas de gasificación como de poscombustión en instalaciones donde se queman carbones y otros combustibles para obtener energía, pero también en plantas cementeras y acerías, que producen ingentes cantidades de dióxido de carbono.
La selectividad permite que la membrana distinga más eficientemente las moléculas de CO2 de las otras posibles sustancias que lo acompañan. De nada sirve un gran transporte no selectivo. La selectividad se basa sobre todo en los tamaños de las moléculas a separar: 0,29 nm el hidrógeno; 0,33 nm el CO2 y 0,36 nm el nitrógeno. Hay que hilar fino, pues de la más pequeña a la mayor de estas tres moléculas hay menos de un angstrom de diferencia. La membrana, en sinergia con el MOF, debe tener una estructura lo suficientemente sutil como para reconocer esa mínima diferencia.
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