Membrana para filtrar hidrógeno Omicrono
"Doble logro" de investigadores españoles para purificar el hidrógeno mejor que nunca, clave para garantizar su eficacia
Un equipo de españoles ha creado una membrana que filtrar con mayor facilidad y precisión el hidrógeno tan necesario en múltiples procesos.
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La ciencia puede parecerse en muchos aspectos al arte culinario, la precisión se combina con innovación. Así lo demuestra este equipo de investigadores españoles que ha diseñado una nueva membrana con la que mejorar la purificación de hidrógeno, un componente clave en multitud de procesos industriales, como la fabricación de pilas combustibles, pasando por botellas o fertilizantes.
Mucho se habla últimamente del hidrógeno como combustible verde, la gran esperanza de transportes como el aéreo. Sin embargo, este gas se encuentra en innumerables fábricas e industrias. Por ejemplo, el hidrógeno interviene en la producción de químicos que acaban dando forma a los plásticos que envuelven los productos que se encuentran en supermercados.
Sin embargo, requiere de una preparación previa; es necesaria su purificación para garantizar la eficacia y seguridad en estos procesos. Un equipo de investigadores del Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid, del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (ICMM-CSIC) ha diseñado un nuevo tipo de membrana para separar los gases, que consigue un rendimiento superior casi en 10 veces al de las membranas comerciales que ya se usan.
Eva Maya, investigadora en el ICMM-CSIC y líder del trabajo, ha hablado con EL ESPAÑOL-Omicrono sobre este trabajo de casi 10 meses en el que han conseguido varios logros. Además de una membrana que ofrece una permeabilidad del 800% con respecto a las que ya se usan, la técnica para fabricar sus componentes también es novedosa. Este desarrollo se ha publicado en la revista Journal of Membrane Science, la principal en el área de membranas.
Permeable, pero también selectiva
"Cualquier gas que se te venga a la cabeza, oxígeno o nitrógeno, nunca está solo, siempre hay una mezcla de gases", indica Eva Maya. Impurezas como el monóxido de carbono, el metano o el oxígeno y el vapor de agua pueden afectar al rendimiento y provocar fallos de seguridad en el proceso industrial.
Por ello, se aplica purificación como PSA o membranas. "Las membranas son como un colador de cocina que deja pasar el agua, pero retiene la pasta. En este caso, la membrana diseñada por este equipo deja pasar el hidrógeno, pero retiene otros gases. Las partículas de hidrógeno son las más pequeñas, mientras que la membrana retiene otras más grandes.
Moléculas de hidrógeno Omicrono
El hidrógeno producido por métodos como el reformado de metano con vapor (SMR) o la electrólisis del agua suele contener impurezas que es necesario eliminar para alcanzar la pureza requerida. El grado de pureza es crucial en función de la aplicación. Por ejemplo, las pilas de combustible requieren hidrógeno de gran pureza (99,99%+), mientras que los procesos industriales pueden tener requisitos menos estrictos.
En entornos industriales el hidrógeno puede obtenerse mezclado con otros gases en los escapes de las fábricas, este gas se puede recuperar y purificarlo para su reutilización.
Este equipo de investigadores, compuesto en su mayoría por científicas, ha conseguido algo un doble avance. Su membrana no solo mejora en permeabilidad, también lo hace en selectividad. La permeabilidad de esta membrana, capacidad de dejar pasar el gas puro, es más de un 800% mayor que una membrana comercial. Al mismo tiempo, la selectividad ha aumentado en una escala menor, solo un 30%.
Esquema del filtrado de hidrógeno Omicrono
"Normalmente cuanto tienes una membrana que permea mucho, se pierde selectividad, suelen ser parámetros antagónicos, pero nosotros hemos conseguido aumentar los dos", celebra la investigadora principal. Cuanto más permeable es un colador, más fácil es que se cuelen otras sustancias no deseadas de un tamaño parecido.
Nueva técnica
Dentro del propio proceso de fabricación de esta membrana, también presume la investigadora de haber marcado un nuevo avance. "La membrana está hecha con un material que es comercial, que se llama polisulfónico (un tipo de termoplástico), al que le hemos añadido un sólido, unas partículas, como cuando le echas sal al filete".
iStock-1339981307 Omicrono
Esa sal se ha fabricado con una nueva técnica sintética, utilizando mecanoquímica. La técnica consume menos energía y es más sostenible al no utilizar productos tóxicos, minimizando los desechos peligrosos que suelen requerir este tipo de procesos industriales.
Al añadir ese componente poroso, se aprovechan los poros para discriminar entre las moléculas del gas, dejando que pasen las más pequeñas.
Buscando una planta piloto
El siguiente paso que debería plantearse que sería la escalabilidad, habría que hacer membranas más grandes y probarlas en una planta piloto. Esta fase escapa a lo que nosotros podemos hacer" esperan que alguna planta piloto u otros laboratorios con capacidad para la siguiente fase se interesen por el proyecto.
![Los jóvenes ingenieros con su invento Hydrocult.](["https:\/\/s3.elespanol.com\/2025\/05\/12\/omicrono\/tecnologia\/1003743752908_255498682_320x180.jpg"])
La investigadora comenta que, en el poco tiempo que el artículo ha visto la luz, ya ha recibido la llamada de otro compañero del CSIC para probar la membrana en la purificación del hidrógeno de amoniaco. Aun así, fuera de otros proyectos de investigación de laboratorio, dependen del interés de agentes con mayor capacidad para llevar la nueva membrana al mercado.
