Un estudio liderado por el Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid, del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (ICMM-CSIC) ha diseñado y desarrollado un nuevo tipo de membrana de separación de gases que ha logrado conseguir un rendimiento casi 10 veces superior al de otras membranas comerciales usadas para la purificación de hidrógeno. Esta membrana no solo permite evitar el uso de disolventes tóxicos, sino que supone un avance científico clave para la transición energética de la industria petroquímica.

La demanda industrial de hidrógeno puro está en aumento ya que tiene un papel clave tanto para la transición energética como la medioambiental. En este contexto, el método de purificación de aire y separación de gases más prometedor se basa en membranas, debido a que estas “tienen requerimientos energéticos bajos, además de una simplicidad operativa y capacidad de operar de forma continua”, explica Eva Maya, líder del trabajo.

El equipo ha mejorado las membranas comerciales, basadas en polisulfona (un tipo de termoplástico) gracias a que les han añadido un componente poroso. «Aprovechamos esos poros, sus huecos, para discriminar entre las moléculas del gas, dejando que pasen las pequeñas».

«La membrana debe aguantar la presión del hidrógeno al tiempo que debe tener un cierto componente elástico. Además, necesitamos que sea capaz de separar gases a la vez que permita una permeabilidad alta, es decir, un gran paso del gas que buscamos, en este caso el hidrógeno», explica Maya. Todo esto lo han logrado en su laboratorio. “Hemos aumentado la permeabilidad al hidrógeno más de un 800 %, y además mejorado la capacidad selectiva de la membrana en torno a un 30%”.

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El trabajo también destaca por la fórmula elegida para la creación del componente poroso que se ha añadido a la membrana. Está desarrollado con una nueva tecnología de síntesis, denominada mecanoquímica, que consume menos energía y es mucho más sostenible. “Hacemos en tres horas una síntesis que tradicionalmente dura tres días”.

A pesar de que la escalabilidad del producto está aún pendiente, el nuevo compuesto tiene mucho potencial en la industria petroquímica que busca nuevas fórmulas de purificación de hidrógeno para conseguir más de este gas tan clave para la transición energética. “Nuestro enfoque es muy atractivo en aplicaciones prácticas para la industria ya que reduce los tiempos de síntesis de los rellenos porosos y mitiga el uso de solventes tóxicos, lo que a su vez minimiza los desechos peligrosos”.