Las soluciones basadas en la celulosa transforman el sector de la energía verde
Las nuevas aplicaciones que aprovechan las propiedades electroquímicas ofrecen alternativas prometedoras a los combustibles fósiles. Lamentablemente, estas pilas de combustible, baterías y tecnologías similares utilizan sustancias perfluoroalquiladas y polifluoroalquiladas(se abrirá en una nueva ventana) (PFAS, por sus siglas en inglés), a menudo denominadas «sustancias eternas», que son perjudiciales para la salud humana y el medio ambiente. Debido a los riesgos para la salud asociados a las PFAS, Europa está tomando medidas para promulgar amplias restricciones sobre estas sustancias químicas. Los fabricantes de productos que dependen de las PFAS —desde utensilios de cocina y baterías hasta envases alimentarios y espumas contra incendios— deben encontrar nuevas soluciones. El proyecto CNF Membrane, financiado por el Consejo Europeo de Innovación y coordinado por la empresa sueca Cellfion, ha desarrollado membranas sin PFAS que están listas para su comercialización.
Membranas selectivas: un componente esencial
Muchas soluciones de energía limpia, incluidas las pilas de combustible de intercambio de protones, las baterías de flujo redox(se abrirá en una nueva ventana) y las tecnologías relacionadas con el hidrógeno, dependen de membranas selectivas. Por ejemplo, las pilas de combustible requieren una barrera que separe los combustibles pero permita el paso de los iones. Las membranas selectivas actúan como «guardianas», dejando pasar a algunas moléculas y bloqueando a otras. La selectividad deseada se consigue introduciendo sustancias químicas específicas en la membrana y modificando su estructura. Las membranas sin PFAS del proyecto son muy adaptables y pueden diseñarse para cumplir requisitos específicos en una amplia variedad de aplicaciones.
Una alternativa sin PFAS
La celulosa, el principal componente de las paredes celulares de las plantas, es el polímero natural más abundante del mundo. El proyecto CNF Membrane aprovecha este recurso utilizando pulpa de madera escandinava disponible en el mercado para producir una gama de membranas selectivas. Las soluciones del proyecto no solo sustituyen a las «sustancias eternas» por una alternativa segura, sino que su fabricación también es sostenible. «Desde una perspectiva medioambiental, el proceso de fabricación tiene un impacto relativamente bajo. Al sustituir los materiales fluorados basados en PFAS por celulosa, creemos que nuestra tecnología ofrece una alternativa significativamente más sostenible para futuras aplicaciones de membranas», afirma el coordinador del proyecto, Liam Hardey.
Acogida en el mercado
Cellfion avanza hacia la implantación en el mercado. «Actualmente nos centramos en las baterías de flujo redox para el almacenamiento de energía a largo plazo, los procesos de electromembrana y las tecnologías de separación iónica para el tratamiento del agua y el tratamiento industrial, así como en los humidificadores de pilas de combustible para tecnologías relacionadas con el hidrógeno», explica Hardey. Durante el transcurso del proyecto, la empresa colaboró con socios industriales y recibió comentarios muy positivos, lo que demuestra que las membranas sostenibles a base de celulosa ofrecen un alto rendimiento, ventajas funcionales y rentabilidad. El siguiente paso es demostrar la escalabilidad de la solución. El proyecto CNF Membrane optimizó dos métodos de deshidratación para facilitar la producción a gran escala, dando prioridad a la escalabilidad. «Este es un reto que estamos abordando activamente mediante inversiones previstas en capacidad de producción e infraestructura de fabricación —afirma Hardey—, lo que supondrá un hito importante para llevar la tecnología al mercado». Tras la demostración satisfactoria de las membranas selectivas diseñadas para diversos usos, los participantes en el proyecto se muestran entusiasmados con el futuro de las alternativas basadas en celulosa. «Lo que más nos entusiasma es que apenas estamos empezando a comprender todo el potencial de esta plataforma tecnológica y los sectores en los que puede tener un impacto», señala Hardey. La eliminación de los PFAS de la amplia gama de productos e industrias en que se utilizan es una tarea de enorme envergadura. Los logros de CNF Membrane muestran un camino claro para conseguirlo.
