Inventan una membrana clave que aumenta casi por 10 la purificación de hidrógeno

Un equipo liderado por el Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid, perteneciente al Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), ha desarrollado una nueva membrana para la separación de gases que multiplica casi por diez el rendimiento de las soluciones comerciales utilizadas actualmente en la purificación de hidrógeno. Los resultados del trabajo han sido publicados en la revista Journal of Membrane Science, una de las principales publicaciones especializadas en este campo.

El interés por mejorar los sistemas de obtención de hidrógeno de alta pureza responde al creciente papel de este elemento en la transición energética y en la reducción del impacto ambiental de procesos industriales. En este contexto, las tecnologías basadas en membranas se perfilan como una de las alternativas más prometedoras, ya que permiten operar de forma continua, con menor consumo energético y con una mayor simplicidad técnica frente a otros métodos tradicionales.

El avance se basa en la mejora de membranas convencionales fabricadas con polisulfona, un material termoplástico ampliamente utilizado. El equipo ha incorporado a esta estructura un componente poroso que actúa como filtro a escala molecular. Gracias a estos poros, es posible discriminar entre diferentes gases, permitiendo el paso de moléculas más pequeñas –como las de hidrógeno– y reteniendo otras de mayor tamaño.

Este diseño responde a varios retos técnicos simultáneos. Por un lado, la membrana debe soportar la presión asociada al manejo del hidrógeno; por otro, necesita mantener cierta flexibilidad. A ello se suma la exigencia de combinar una alta capacidad de separación con una elevada permeabilidad, es decir, permitir un flujo significativo del gas de interés sin comprometer la selectividad. Según los resultados obtenidos, el nuevo material logra incrementar la permeabilidad al hidrógeno en más de un 800 %, además de mejorar su capacidad selectiva en torno a un 30 %.

Otro de los aspectos destacados del trabajo es el método utilizado para sintetizar el componente poroso añadido a la membrana. El equipo ha recurrido a la mecanoquímica, una técnica que reduce de forma considerable el consumo energético y el uso de disolventes. Este enfoque permite acortar drásticamente los tiempos de producción: procesos que tradicionalmente requerían varios días pueden completarse ahora en apenas unas horas, con un menor impacto ambiental.

Aunque todavía quedan pasos por dar en términos de escalabilidad, el desarrollo presenta un notable potencial para su aplicación en la industria petroquímica. Este sector demanda soluciones cada vez más eficientes para la purificación de hidrógeno, un recurso clave en múltiples procesos industriales y en el avance hacia modelos energéticos más sostenibles. Además, la reducción de residuos peligrosos y la optimización de los procesos de síntesis refuerzan el interés de esta tecnología desde el punto de vista medioambiental y económico.