Mayor selectividad en la separación con membranas
La separación de gases mediante membranas permeables selectivamente se utiliza para recuperar gas hidrógeno, eliminar dióxido de carbono (CO2) y deshumidificar el aire, por mencionar sólo algunos ejemplos. El proyecto Compose («Materiales nanoestructurados multicomponentes para membranas de separación») pretendía desarrollar nuevos materiales nanoestructurados con una permeabilidad muy selectiva para regular el flujo de sustancias. Los investigadores se centraron en dos tipos de materiales nanoestructurados: materiales híbridos y materiales autoorganizados. Aunque la separación de gases con membranas poliméricas es una rama de la tecnología de membranas en rápido crecimiento, a menudo los materiales existentes son inadecuados, ya que en ellos se sacrifica la permeabilidad a favor de la selectividad, y viceversa. Los materiales híbridos (que consisten en componentes orgánicos e inorgánicos), como las membranas de matriz mixta (MMM) obtenidas mediante la incorporación de partículas inorgánicas en estructuras poliméricas, ofrecen grandes posibilidades de mejora de las propiedades de separación de gases. Por otra parte, los copolímeros supramoleculares autoorganizados, se estructuran ellos mismos a partir de determinadas propiedades químicas y físicas para formar láminas delgadas como la membrana celular que separa selectivamente el entorno interno y externo de las células. Entender y aprovechar la organización de la naturaleza puede contribuir a definir un paradigma totalmente nuevo en la tecnología de las membranas de separación. Los investigadores fabricaron distintos tipos de MMM con resultados prometedores. Las membranas compuestas de nanopartículas (NP) incorporadas en polímeros, incluidos los poliacetilenos, polímeros basados en celulosa y goma de polidimetilsiloxano, mostraron una permeabilidad excelente, a la vez que presentaban una selectividad notablemente mayor. Los investigadores también utilizaron una combinación de autoensamblaje y de formación clásica de membranas para obtener una membrana con una lámina superior autoensamblada y altamente ordenada sobre una lámina de soporte porosa y no ordenada. Compose ha desarrollado nuevos materiales nanoestructurados y con ellos ha producido membranas de separación, mejorando simultáneamente la permeabilidad y la selectividad. La disponibilidad comercial de las membranas podría mejorar los procesos de transporte y separación selectivos en distintos campos, con efectos positivos en aplicaciones industriales y energéticas en Europa, así como en actividades relacionadas con la captura de CO2 y el calentamiento global.
