Se ha investigado el desarrollo de un nuevo tipo de material para la captura selectiva de dióxido de carbono (CO2) consistente en films porosos de quitosano, un biopolímero natural que se obtiene a partir de residuos de crustáceos. Este biopolímero, tras un proceso de modificación química, muestra un aumento significativo en su capacidad de adsorción de CO2 y una mayor selectividad frente al nitrógeno. Los resultados demuestran que la modificación química de biopolímeros es una estrategia viable y sostenible para diseñar nuevos adsorbentes de CO2.
El CO2 es uno de los principales gases responsables del calentamiento global. Aunque lo ideal sería reducir al máximo sus emisiones, también es importante desarrollar materiales capaces de capturarlo antes de que llegue a la atmósfera. En nuestro trabajo, nos hemos centrado en explorar una alternativa más sostenible para capturar el CO2.
El quitosano, un biopolímero biodegradable, no tóxico y abundante
Hemos utilizado quitosano, un biomaterial que se obtiene a partir de residuos de crustáceos como gambas o cangrejos. Este biopolímero es biodegradable, no tóxico y abundante, lo que lo convierte en una opción atractiva frente a otros materiales derivados del petróleo. A partir de él, fabricamos láminas muy finas y porosas, es decir, con pequeños huecos que aumentan su superficie y facilitan la interacción con los gases.
El siguiente paso fue modificar químicamente estas láminas incorporando unos grupos llamados “azo”. Sin entrar en detalles complejos, estos grupos contienen nitrógeno y tienen la capacidad de interactuar de forma preferente con el CO2 frente a otros gases como el nitrógeno, que es el principal componente del aire. Esta modificación se realiza de manera sencilla y sin destruir la estructura del material.
Al comparar el comportamiento del quitosano sin modificar con el material modificado, observamos una mejora clara. La cantidad de CO2 que puede capturar aumenta aproximadamente diez veces. Además, el material muestra una mayor afinidad por el CO2, lo que significa que lo retiene mejor incluso en presencia de otros gases.
Tecnologías de captura de CO2 más sostenibles
Otro aspecto importante es que estas láminas mantienen su estabilidad y su forma tras la modificación, lo que facilita su manejo y su posible uso en dispositivos reales. Aunque todavía se trata de un estudio preliminar y en condiciones controladas, los resultados indican que este tipo de materiales podrían ser una base interesante para desarrollar tecnologías de captura de CO2 más sostenibles.
En conjunto, nuestro trabajo muestra que es posible mejorar el rendimiento de materiales naturales mediante modificaciones sencillas y accesibles, sin recurrir a procesos de fabricación complejos. Estos resultados refuerzan la idea de seguir investigando nuevas combinaciones bioinspiradas que permitan avanzar hacia materiales y soluciones más sostenibles y, por lo tanto, respetuosas con el medio ambiente. Así, se promovería el reemplazo, en el futuro, de los sistemas actualmente en uso cuya producción depende casi por completo de materias primas derivadas del petróleo.
Referencia:
Sebastian Bonardd, Cristina del Mar García Martín, José Ignacio Hernández García, Bikash Mishra, Óscar Ramírez, David Díaz Díaz, Azo-functionalized chitosan porous films: A sustainable approach for enhanced CO2 capture and selectivity, Carbohydrate Polymer Technologies and Applications, Volume 13, 2026, 101092, ISSN 2666-8939. DOI: 10.1016/j.carpta.2026.101092
Autores del artículo divulgativo:
David Díaz Díaz, Sebastian Bonardd y Cristina del Mar García Martín
AFM-NANO, Instituto Universitario de Bio-Orgánica Antonio González (IUBO-AG)
Universidad de La Laguna
Fuente: Scientias
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