Investigadores españoles crean unas membranas capaces de capturar CO₂ directamente del aire

Un equipo de investigadores del Instituto de Nanociencia y Materiales de Aragón (INMA), centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universidad de Zaragoza, ha desarrollado una innovadora membrana ultrafina capaz de capturar dióxido de carbono (CO₂) directamente del aire. Este avance científico representa un paso importante en la búsqueda de soluciones tecnológicas frente al cambio climático y abre nuevas posibilidades para reducir la concentración de gases de efecto invernadero en la atmósfera.

El trabajo, publicado en la revista científica Advanced Materials, presenta por primera vez la aplicación de membranas basadas en materiales MOF –estructuras metal-orgánicas altamente porosas– a sistemas de captura directa del aire, conocidos internacionalmente como tecnologías DAC (direct air capture). Este tipo de tecnologías se considera una de las herramientas más prometedoras para limitar el calentamiento global, ya que permite retirar CO₂ ya presente en la atmósfera en lugar de actuar únicamente sobre las emisiones industriales.

Los materiales MOF adquirieron gran notoriedad en la comunidad científica internacional después de que sus principales desarrolladores, Omar Yaghi, Susumu Kitagawa y Richard Robson, recibieran el Premio Nobel de Química en 2025 por sus aportaciones al diseño de estas estructuras avanzadas. Los MOF destacan por su enorme superficie interna y por su capacidad para atrapar moléculas específicas, características que los convierten en materiales ideales para procesos de separación y almacenamiento de gases.

El equipo del INMA ha conseguido adaptar uno de estos materiales, conocido como ZIF-8, mediante una técnica innovadora desarrollada en el propio instituto denominada intercambio secuencial de ligandos. Gracias a esta modificación, los investigadores lograron mejorar notablemente la capacidad de la membrana para capturar moléculas de dióxido de carbono y aumentar la eficiencia del proceso de separación frente a otros componentes presentes en el aire.

Uno de los aspectos más destacados del avance es que la membrana funciona eficazmente incluso en condiciones atmosféricas reales, donde el CO₂ se encuentra en concentraciones extremadamente bajas, alrededor de 400 partes por millón, lo que representa apenas un 0,04 % de la atmósfera. Capturar carbono en esas condiciones supone un desafío científico y tecnológico considerable, por lo que los resultados obtenidos representan un importante progreso en el desarrollo de sistemas de captura más eficientes y sostenibles.

A diferencia de otros métodos de captura de carbono utilizados en instalaciones industriales o centrales energéticas, esta tecnología permite extraer CO₂ directamente del aire en cualquier ubicación, sin depender de una fuente concreta de emisiones contaminantes. Esa flexibilidad ofrece ventajas estratégicas, ya que las futuras plantas de captura podrían instalarse en regiones con abundante disponibilidad de energías renovables, como zonas con recursos solares, eólicos o geotérmicos. De esta manera, el proceso podría reducir tanto sus costes energéticos como su impacto ambiental.

La investigación está liderada por los catedráticos Carlos Téllez y Joaquín Coronas dentro del proyecto PID2022-138582OB-I00, financiado por el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades a través de la Agencia Estatal de Investigación y con apoyo del Fondo Europeo de Desarrollo Regional.

En el proyecto también participaron Íñigo Martínez, próximo a defender su tesis doctoral; José Miguel Luque, investigador posdoctoral de la Fundación La Caixa y beneficiario de un contrato Ramón y Cajal; y la doctoranda Lucía Carrillo. Asimismo, los investigadores Andrew Foster y Peter Budd, de la Universidad de Mánchester, colaboraron aportando el polímero PIM-1 empleado en la fabricación de las membranas