La fibra de carbono ya se puede cultivar en laboratorios: solo hace falta este componente marino
Los científicos buscan ampliar su tecnología para expandir el uso a otros materiales derivados de combustibles fósiles
Científicos alemanes de la Universidad Técnica de Múnich (TUM) han dirigido el proyecto GreenCarbon, por el cual se ha descubierto un nuevo método para producir acrilonitrilo, el precursor de la fibra de carbono, a partir de microalgas renovables en lugar de petróleo. De este modo, se elimina la necesidad de usar combustibles fósiles contaminantes.
La fibra de carbono es un material compuesto por filamentos muy finos de carbono puro, extremadamente ligeros y resistentes. Para su producción se utiliza PAN (poliacrilonitrilo), aunque también es posible emplear brea de petróleo o rayón. Al ser mucho más resistente que el acero en proporción a su peso, además de ligero, es idóneo para el desarrollo de vehículos, aviones, bicicletas y equipamiento deportivo, donde se busca mejorar el rendimiento y la eficiencia energética.
El problema de la fibra de carbono es que su producción utilizando métodos convencionales tiene un coste bastante elevado. Sin embargo, con el sistema desarrollado por el proyecto GreenCarbon, es posible obtenerla a través de algas fotosintéticas activas que absorben el dióxido de carbono y lo almacenan como aceites ricos en energía, que luego se convierte químicamente en glicerol y, finalmente, en acrilonitrilo.
Un método sostenible con el medio ambiente para producir fibra de carbono con microalgas
Los científicos de la Cátedra Werner Siemens de Biotecnología Sintética de la TUM, en colaboración con el Instituto Fraunhofer de Ingeniería Interfacial y Biotecnología (IGB), han creado una forma más eficiente de producir fibra de carbono. Los científicos perfeccionaron un método de conversión a escala de laboratorio que dicen que está listo para pruebas industriales.
Para las pruebas de rendimiento en el mundo real, el equipo se asoció con el fabricante alemán de carbono SGL Carbon, que hiló el acrilonitrilo de origen biológico en fibras de carbono de gran espesor, cada una con 50 mil filamentos individuales, para luego fabricar laminados de plástico reforzados con fibra de carbono.
Según los científicos, estos materiales biogénicos igualan la resistencia mecánica y la resiliencia de la fibra de carbono convencional. Airbus, la empresa aeroespacial, es uno de los socios del proyecto, y ya ha utilizado el material para construir materiales para un helicóptero de investigación que realizó su primer vuelo en 2024, marcando un punto de inflexión en la aviación sostenible.
Actualmente, los científicos a cargo del proyecto GreenCarbon están buscando financiación renovada para ampliar la tecnología y expandir su uso a otros materiales derivados de combustibles fósiles, como el ácido acrílico, que es un ingrediente clave en los polímetros modernos. Thomas Brück, profesor de TUM y coordinador del proyecto, afirmó:
Nuestra cadena de valor GreenCarbon abre nuevas vías para la sustitución de materias primas fósiles en toda la industria química
Como las fibras de carbono se produjeron según estándares industriales reconocidos, se pudieron incorporar a los flujos de trabajo de fabricación existentes sin tener que realizar modificaciones importantes. Los materiales desarrollados en el proyecto GreenCarbon tienen amplias aplicaciones: turbinas eólicas, componentes de vehículos y equipos deportivos.