Tesis: No

25 de agosto de 2023

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por Sara-Lena Brännström, Universidad de Umeå

Las membranas artificiales desempeñan un papel vital en la atención sanitaria, el almacenamiento de energía y la recuperación de recursos. Sin embargo, la fabricación no es respetuosa con el medio ambiente. En una tesis de la Universidad de Umeå, Norafiqah Ismail, del Departamento de Química, presenta disolventes alternativos que superan a los tóxicos tradicionales en términos de coste, sostenibilidad y rendimiento.

Basándose en la innovadora investigación de Ismail, ahora es posible producir membranas artificiales más ecológicas gracias a disolventes nunca antes utilizados para la fabricación de membranas.

"Estas membranas aún no están disponibles en el mercado, pero se han producido a escala de laboratorio", afirma Ismail.

Las membranas artificiales tienen diversas aplicaciones. Se utilizan en riñones y pulmones artificiales y en diferentes tipos de baterías. Estas membranas adaptables también contribuyen a la producción de energía en las pilas de combustible, garantizan agua limpia mediante filtración avanzada y facilitan la separación eficiente de gases, como la separación del dióxido de carbono. Además, son un componente clave en la recuperación de recursos.

Las membranas pueden estar hechas de polímeros, vidrio, zeolita, metal o materiales compuestos. Entre ellas, dominan las membranas poliméricas debido a su asequibilidad, propiedades mecánicas y facilidad de producción a gran escala.

"A pesar de sus importantes contribuciones a los procesos ecológicos y los objetivos de desarrollo sostenible, la fabricación de estos increíbles materiales no es respetuosa con el medio ambiente. Por ejemplo, el disolvente más popular para fabricar membranas, la N-metilpirrolidona (NMP), puede causar trastornos reproductivos y ha sido restringido en Europa desde mayo de 2020", afirma Ismail.

Además, los otros disolventes más comunes, como el ftalato de dioctilo (DOP), se identifican como carcinógenos humanos, mientras que el ftalato de dibutilo (DBP) causa potencialmente malformaciones fetales. Estos disolventes nocivos no sólo suponen riesgos para la salud humana, sino que también contribuyen al daño medioambiental al generar grandes cantidades de aguas residuales durante la producción de membranas, que supera los 50 mil millones de litros al año. Por tanto, la búsqueda de alternativas de disolventes respetuosas con el medio ambiente tiene una gran importancia.

En su tesis recientemente publicada, Ismail empleó por primera vez una evaluación del ciclo de vida para evaluar la sostenibilidad de la fabricación de membranas. Su análisis destaca la toxicidad de los disolventes como el principal obstáculo para la producción sostenible de membranas.

Dando un paso adelante, presenta tres familias de disolventes que son más baratos, más sostenibles y tienen mejor rendimiento que los tradicionales y tóxicos. Estas membranas recientemente desarrolladas se han utilizado para diversos fines, como desalinización, descontaminación de aguas residuales nucleares y purificación de agua. Disponer de agua potable y de fácil acceso desempeña un papel crucial en la salvaguardia de la salud pública.

"Esta investigación no sólo tiene implicaciones sociales sino que también tiene importancia para los fabricantes de membranas, especialmente teniendo en cuenta las limitaciones impuestas al uso de disolventes comúnmente utilizados en Europa", afirma Ismail.

Más información:Tesis: Fabricación sostenible de membranas utilizando disolventes más ecológicos

Proporcionado por la Universidad de Umeå