Skip to main content

New generation of nanoporous organic and hybrid aerogels for industrial applications: from the lab to pilot scale production

Article Category

Article available in the folowing languages:

La nueva generación de aerogeles ofrece soluciones para la industria

Un proyecto financiado con fondos europeos ha desarrollado partículas de aerogel híbridas y orgánicas, con diferentes propiedades físicas y tamaños de poro, para una amplia gama de aplicaciones industriales. El objetivo es ayudar a empresas europeas a aprovechar al máximo la creciente demanda de este nanomaterial adaptable y funcional.

Tecnologías industriales

Uno de los resultados principales es el desarrollo de nuevos procesos de producción modulables para partículas de aerogel. La construcción de una planta piloto en la Universidad Técnica de Hamburgo ha permitido que el equipo del proyecto NanoHybrids (New generation of nanoporous organic and hybrid aerogels for industrial applications: from the lab to pilot scale production) genere partículas de aerogel experimentales en nuevos tamaños y en la cantidad necesaria como para que socios industriales puedan probar nuevas aplicaciones. Como resultado, se ha ampliado el conocimiento sobre sus características, y se espera que los procesos de producción sigan optimizándose hasta que el proyecto finalice en abril de 2019. La coordinadora del proyecto NanoHybrids —Irina Smirnova, de la Universidad Técnica de Hamburgo, en Alemania— explica lo siguiente: «Los aerogeles están hechos de polímeros con poros minúsculos a escala nanométrica, y son uno de los sólidos más ligeros del mundo. Esto hace que sean una elección ideal para, por ejemplo, el aislamiento térmico. Los paneles delgados de aerogel son idóneos para el aislamiento en edificios y se pueden usar junto con hormigón superligero». Los aerogeles ligeros y porosos también tienen un gran potencial en aplicaciones como la adsorción de gases, el control de humedad y la protección de bienes de consumo, como los alimentos. Las previsiones indican que el mercado global de los aerogeles crecerá un 33 % entre 2014 y 2020, lo que se traducirá en nuevas oportunidades para las empresas europeas. Problemas en la producción Sin embargo, la producción de aerogeles a escala industrial sigue siendo limitada y la mayoría de aerogeles a la venta están fabricados a partir de sílice. La principal desventaja de los aerogeles de sílice es su fragilidad, lo que limita sus aplicaciones. Además, los aerogeles híbridos y orgánicos (hechos a partir de biopolímeros como la celulosa) que combinan dos o más componentes distintos, como el alginato y la pectina, no han llegado a introducirse en el mercado de manera significativa. Smirnova indica: «Desde el principio, el objetivo del proyecto NanoHybrids ha sido cerrar esta brecha. Para aprovechar todo el potencial de aplicaciones industriales, teníamos que lograr un avance en la fabricación de aerogeles orgánicos y pasar del laboratorio a la fabricación a gran escala. Si no hacíamos esto, el desarrollo de aerogeles orgánicos y su traslado al mercado seguirían estando limitados». La impulsión de proyectos piloto El logro más importante del proyecto ha sido el desarrollo del primer sistema de producción experimental para aerogeles de última generación. Se han fabricado aerogeles, híbridos y orgánicos, nanoporosos y multifuncionales en colaboración con los socios industriales BASF, Dräger, Arcelik, RISE Bioeconomy y Nestlé. Todos ellos concuerdan en que se trata de un campo con un enorme potencial de aplicaciones y reconocen la necesidad de ampliar la producción. Por primera vez, la planta de producción piloto de la Universidad Técnica de Hamburgo ha logrado fabricar aerogeles experimentales aptos para uso alimentario y del tamaño necesario para pruebas industriales a gran escala. «Queríamos proporcionar a nuestros socios industriales cantidades de aerogel suficientemente grandes como para poder probar futuras aplicaciones y sabíamos que, para lograrlo, debíamos aumentar la capacidad productiva», comenta Smirnova. También se han desarrollado nuevos métodos de producción de partículas de aerogel orgánicas e híbridas y, gracias a la colaboración con otras entidades, se ha logrado una mayor comprensión del secado de los aerogeles, un proceso completamente esencial. Tras la finalización del proyecto, los socios industriales esperan poder aprovechar estos avances para seguir desarrollando productos comercializables. Ya hay una empresa de nueva creación fundada a partir de los resultados del proyecto NanoHybrid, y uno de sus objetivos es aumentar la producción de aerogeles para prototipos industriales. Los socios académicos del proyecto también han compartido sus conocimientos mediante informes y artículos de investigación de acceso libre, lo que podría motivar nuevos estudios sobre el potencial de los aerogeles. Smirnova añade: «El proyecto NanoHybrids ha demostrado que los métodos de producción de aerogeles híbridos y orgánicos se pueden ampliar a nivel industrial. A la larga, esto permitiría la comercialización a gran escala de aerogeles orgánicos, sobre todo de los biológicos».

Palabras clave

NanoHybrids, construcción, ingeniería, aerogel, orgánico, biológico, industrial, aislamiento

Descubra otros artículos del mismo campo de aplicación