Una investigación dirigida por la Universidad de Búfalo ha establecido un patrón para la separación de gases, utilizando membranas de poliaminas reticuladas, logrando alcanzar una selectividad de 1.800 al separar hidrógeno del CO₂.
Las membranas de poliaminas desafían la lógica
El comportamiento natural de la membrana no es atrayente y su “energía” es opuesta, es decir: bloquea de forma eficiente el paso del CO₂. El descubrimiento inicial mostraba que la fuerte afinidad del material con el CO₂ disminuía su permeabilidad. No obstante, al reorientar esta propiedad, los científicos comprobaron que era extremadamente eficiente para permitir el traslado exclusivo del hidrógeno.
Con base en simulaciones y pruebas experimentales, se confirmó que estas membranas ofrecen un rendimiento 18 veces superior a los estándares actuales, cuya selectividad rara vez supera los 100 puntos. Además de su eficiencia, el material resalta por su estabilidad bajo condiciones extremas y por su capacidad de autorreparación.
La purificación de hidrógeno es esencial para aplicaciones en celdas de combustible y procesos químicos limpios. La eficiencia energética de esta nueva tecnología podría disminuir el consumo global de energía industrial, que actualmente representa cerca del 15 % de la demanda mundial. Además, al minimizar el uso de reactivos químicos, contribuye a disminuir emisiones de carbono y residuos.
Las membranas desarrolladas pueden adaptarse a procesos de fabricación industrial en forma de películas delgadas compuestas. Este proyecto contó con la participación de investigadores de varias instituciones, incluidas la Universidad de Zhejiang y la Universidad de Colorado en Boulder, mejorando su proyección global.
Fuente y foto: University at Buffalo