Las fibras de carbono son esenciales en sectores como la aviación, la energía eólica y la construcción ligera. Sin embargo, su producción ha sido históricamente perjudicial para el medio ambiente debido a su dependencia del petróleo. Un consorcio de investigación liderado por la Tecnológica Universidad de Múnich (TUM) ha logrado desarrollar un proceso para fabricar fibras de carbono a partir de materias primas renovables.
Un avance hacia la sostenibilidad en la producción de fibras de carbono
El profesor Thomas Brück, coordinador del proyecto y director del departamento de Biotecnología Sintética en TUM, destaca que “con el proyecto conjunto GreenCarbon hemos dado un gran paso hacia una producción industrial sostenible de fibras de carbono”. Este esfuerzo cuenta con la colaboración del Fraunhofer Instituto para Tecnología de Interfaces y Bioprocesos (IGB), la empresa SGL Carbon, así como el gigante aeroespacial Airbus, bajo el auspicio del Ministerio Federal de Investigación, Tecnología y Espacio (BMFTR).
Las fibras de carbono son ligeras pero extremadamente resistentes y se utilizan en una amplia gama de aplicaciones, desde vehículos hasta artículos deportivos. Tradicionalmente, se producen a partir del acrilonitrilo, un compuesto derivado principalmente del propileno basado en petróleo.
Nueva metodología para obtener acrilonitrilo sostenible
Investigadores del Werner Siemens Chair for Synthetic Biotechnology en TUM han explorado la extracción de aceites a partir de microalgas fotosintéticas. Según el profesor Brück, “las microalgas absorben el gas de efecto invernadero CO2, almacenándolo en forma de aceites algales”. A partir de estos aceites valiosos, se obtiene glicerina mediante procesos químicos.
Los científicos del Fraunhofer IGB han desarrollado un método para transformar esta glicerina biogénica en acrilonitrilo, el componente clave para la producción de fibras de carbono. Este proceso ha alcanzado un nivel suficiente en laboratorio, preparándose ahora para su escalado industrial. El doctor Arne Roth, jefe del departamento en Fraunhofer IGB, expresa su satisfacción al afirmar que “hemos creado las condiciones necesarias para producir fibras de carbono sostenibles que poseen las mismas propiedades de alto rendimiento que las convencionales”.
Colaboración con Airbus y perspectivas futuras
SGL Carbon ha sido responsable de la fabricación de estas nuevas fibras sostenibles, produciendo carbonos pesados que consisten en 50,000 filamentos individuales. Estos materiales se utilizan posteriormente para crear plásticos reforzados con fibra de carbono. Airbus también ha participado activamente en el proyecto GreenCarbon, utilizando compuestos derivados de fibras de carbono como materiales avanzados para componentes aeronáuticos.
A través de un análisis exhaustivo sobre las diferentes opciones tecnológicas disponibles, Airbus está trabajando en demostrar la viabilidad del uso sostenible de estas tecnologías. En 2024 se llevará a cabo el primer vuelo experimental con un helicóptero que incorpora estas innovadoras fibras obtenidas a partir de fuentes renovables.
El camino hacia una industria más ecológica
A medida que los resultados del proyecto GreenCarbon continúan siendo prometedores, los socios buscan optimizar esta tecnología y llevarla a una aplicación industrial más amplia. Los investigadores creen que este nuevo proceso también podría aplicarse a la producción sostenible de ácido acrílico, un componente esencial en muchos polímeros que actualmente dependen aún de recursos fósiles.
"Nuestra ruta productiva GreenCarbon ofrece nuevas oportunidades para una transformación sostenible en la industria química", concluye Brück. El consorcio espera recibir financiación adicional por parte del BMFTR para continuar sus investigaciones y desarrollos futuros.
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