Investigadores de la Universidad Técnica de Múnich exploran el uso de algas para fabricar fibra de carbono

Fuente | Universidad Técnica de Munich

Investigadores de la Universidad Técnica de Munich (TUM, Munich, Alemania) han estado trabajando para desarrollar un proceso que utiliza algas halófilas, algas que prosperan en altas concentraciones de sal, para eliminar CO ₂ de la atmósfera y posteriormente para fabricar fibra de carbono.

Según Thomas Brück, quien dirige el proyecto junto con un equipo en el Centro de Cultivo de Algas de la Universidad Técnica de Munich, el proceso convierte el CO ₂ atmosférico en biomasa, material orgánico utilizado como fuente de energía renovable y, en una etapa posterior, aceite de algas. El aceite de algas se produce mediante una fase de agotamiento de nutrientes en la que el nitrógeno está limitado en el medio de cultivo, lo que desencadena la acumulación de lípidos.

“Luego hidrolizamos el aceite de algas para que sepamos los ácidos grasos libres de la columna vertebral de glicerol”, explica Brück. Luego, los ácidos grasos se utilizan para generar biocombustibles, productos químicos para la industria de lubricantes o termoplásticos, dice. El residuo de glicerol restante se convierte en acrilonitrilo, que se polimeriza para producir poliacrilonitrilo (PAN), el precursor de aproximadamente el 90% de la producción actual de fibra de carbono.

Si bien el precursor de PAN se puede pirolizar por medios estándar, TUM también ha desarrollado un proceso de pirólisis que carboniza las fibras de PAN utilizando reflectores solares parabólicos (espejos solares curvos) para producir fibras de carbono en un CO ₂ manera neutral.

“Hacemos la pirólisis en tubos de vidrio enfocados en el centro de esos espejos”, dice Brück. "Allí puedes generar temperaturas de hasta 3.000 ° C, y con esa tecnología, estás completamente libre de emisiones y además es más barato porque estás usando la luz solar".

Según Brück, la fibra de carbono creada con el PAN a base de algas tiene la misma composición química que las fibras de carbono clásicas actualmente en uso y las mismas propiedades físicas que las fibras de carbono que provienen de los recursos del petróleo.

“Y dado que podemos combinar los termoplásticos que generamos a partir de la parte de ácido graso con la fibra de carbono, ahora podemos hacer compuestos de fibra de carbono imprimibles en 3D”, dice Brück. TUM también está trabajando actualmente con un socio para desarrollar CO ₂ materiales de construcción negativos como granito reforzado con compuestos de fibra de carbono de la fibra de carbono a base de algas.