Unes membranes 'made in Tarragona' aconsegueixen atrapar el diòxid de carboni

Capturar el diòxid de carboni (CO2) que expulsa una xemeneia industrial, evitar així la seva dispersió a l’atmosfera i finalment reutilitzar-lo per a altres usos, com la gasificació de begudes carbonatades, és una de les nombroses possibilitats d’un material tecnològic desenvolupat per investigadors de l’Institut Català d’Investigacions Químiques (ICIQ), a Tarragona. De forma sorprenent, si s’agafa una mescla de gasos i s’introdueix en un cilindre buit fabricat amb les noves membranes filtradoras, les molècules de CO2 es comporten de forma diferent i és factible separar-les.

Vistes les possibilitats industrials del material, que presenta un bonic color blau i que es coneix en sigles com TAMOF, els investigadors de l’ICIQ han decidit patentar-lo, han creat una spin off –OrchestraScientific SL– i ja estan en negociacions amb diverses empreses per a la seva fabricació.  El TAMOF està basat en el coure, però les seves atractives característiques deriven de la seva estructura microscòpica. No és tòxic i es pot manipular sense problemes.

IMPURESES

Segons expliquen els científics, l’aplicació més immediata del material és de moment la purificació del biogàs obtingut, per exemple, de la fermentació dels purins del bestiar i de les escombraries orgàniques. El biogàs no és metà pur, sinó que acostuma a portar un 35% d’impureses de CO2, «un inconvenient que redueix la seva capacitat calorífica», explica Cristina Sáenz de Pipaón, investigadora de l’ICIQ, especialista en materials moleculars híbrids i directora general d’OrchestraScientific.

«Si millorem la puresa del metà i obtenim el CO2, estem convertint un problema en una oportunitat», insisteix. S’obté energia cremant metà i, al mateix temps, s’evita la seva perillosa dispersió en l’atmosfera. No en va, les molècules del metà tenen 21 vegades la capacitat de generar efecte hivernacle de les molècules del CO2.

El gran avanç de les membranes de l’ICIQ radica en el fet que separen amb eficiència les molècules presents en una mescla de gasos, cosa gens senzilla. «La velocitat de difusió del CO2 a través dels canals que presenta el TAMOF és menor que per a la resta de molècules», prossegueix Sáenz de Pipaón. En paraules més senzilles, els canals són com carreteres «i el CO2 va per un carril lent mentre que la resta de gasos van per un de molt més ràpid

–il·lustra la investigadora–. Al ser tan lenta la difusió del CO2 a través de les membranes, no les travessa i passa pel centre del cilindre. En canvi, el metà i altres gasos sí que ho fan». És com un tamís molecular.

ENERGIA

«El gas entra pel tub i progressivament va perdent el metà a través de les parets, mentre que el CO2 es queda. Així s’aconsegueix una puresa del 99%», reitera el seu col·lega Álvaro Reyes, també soci fundador de l’empresa. 

L’energia obtinguda amb el biogàs en una granja de porcs pot utilitzar-se en la mateixa explotació –per a calefacció o llum, per exemple–, però els sobrants també podrien arribar a les xarxes de distribució. «Perquè això sigui possible, no obstant, és necessari una gran puresa, un contingut en metà superior al 98% –diu la directora general d’OrchestraScientific–. Necessitem complir amb les estrictes regulacions dels països». I és llavors quan les membranes blaves de TAMOF s’erigeixen com la solució.

Una vegada obtingut el CO2, el gas té moltes aplicacions –«hi ha una demanda industrial», asseguren els científics–, com ara el seu ús en la fabricació de plàstics, siderúrgia, extintors, cirurgia, làser i en la indústria alimentària (a més de la seva addició en begudes refrescants i cerveses, s’afegeix per reomplir les bosses d’enciam tallat i també per ajudar a la conservació de la llet). «Cada sector té els seus requisits de puresa», afegeixen.

QUINTUPLICAR LES PLANTES

Notícies relacionades

BCN tindrà una de les 7 ‘fàbriques d’IA’ europees

¿Què són les tempestes solars?

En el món ja hi ha actualment 500 plantes que refinen el biogàs, el 94% a Europa, i la previsió és que les xifres es multipliquin per cinc d’aquí al 2020. No obstant, els membres d’OrchestraScientific consideren que el seu sistema patentat abaratirà els costos perquè els mètodes actuals necessiten una gran quantitat d’energia per obtenir la pressió necessària que separi les molècules de CO2 i metà, a més d’una constant refrigeració. L’electricitat és una quarta part del cost actual d’obtenció del metà refinat. «El nostre producte és millor –diu convençuda Sáenz de Pipaón–. Les nostres membranes tenen una gran selectivitat que els permet treballar sense pressió. No hem de posar un compressor per filtrar bé». Els investigadors esperen reduir els costos d’obtenció en almenys el 25%.

El projecte, impulsat a l’ICIQ pel grup del professor José Ramón Galán, ha comptat amb el suport de la Fundació La Caixa i del programa Proof of Concept del Consell Europeu d’Investigació (ERC). Després d’invertir 150.000 euros des del 2016, els investigadors tenen previst destinar aquest 2018 uns 150.000 euros més per validar la seva tecnologia a escala industrial, i per a això estan en contacte amb possibles socis. Si tot transcorre segons el que està previst, el 2019 serà l’any del seu salt definitiu al mercat. «No hi ha cap impediment tècnic per arribar a la producció industrial», conclou Sáenz de Pipaón.