Ante la llegada de sargazo, que en mayo pasado inundó con 90 mil toneladas las aguas del Golfo y Mar Caribe, investigadores del Departamento de Química del Cinvestav, encabezado por Omar Solorza Feria, aprovecharán esta macroalga en aplicaciones tecnológicas para generar energía sustentable.
¿Cómo el Cinvestav genera energía limpia a partir del sargazo?
“Nuestra investigación propone la valorización del sargazo para la obtención de biomateriales funcionales con aplicaciones energéticas, particularmente membranas poliméricas biodegradables para celdas de combustible y biocarbones obtenidos mediante pirólisis”, agregan Hilda Margarita Alfaro López, del Departamento de Química del Cinvestav y colaboradora de ESIME-Z, y Juan Carlos Ortiz Herrera, del mismo departamento.
El sargazo se compone de las especies Sargassum fluitans y Sargassum natans, que representan hasta 99.6 por ciento del total acumulado, las cuales poseen un alto contenido de polisacáridos y compuestos orgánicos que favorecen su transformación en materiales de alto valor agregado.
Alfaro López remarcó que el principal componente de las celdas de combustible es el ensamble membrana-electrodo, donde esa película polimérica actúa como electrolito sólido y barrera selectiva para el transporte iónico; su desarrollo biodegradable basado en biopolímeros, como celulosa y mezclas biopoliméricas modificadas a partir del sargazo, representa una alternativa sostenible frente a las opciones comerciales convencionales.
Estos materiales destacan por su capacidad de retención de agua, estabilidad térmica, propiedades electroquímicas y posibilitan reducir costos, así como mejorar la sostenibilidad de dispositivos energéticos limpios.
Al momento, los investigadores crearon “una membrana base flexible con propiedades físicas e iónicas que le dan una vida útil de tres días, la cual es capaz de generar una potencia de 100 mA/cm2 y se sigue mejorando para aumentar esa cualidad, con su tiempo de utilidad, comparable a las comerciales; de hecho, sus procesos se encuentran en etapa de someter una patente”, sostuvo Hilda Margarita Alfaro.
De forma complementaria el estudio busca transformar el sargazo en biocarbones funcionales empleando procesos de pirólisis y activación química, que permiten transformar la biomasa en estructuras carbonosas con propiedades electroquímicas específicas; controlando en su síntesis el área superficial, porosidad y conductividad eléctrica, para aplicaciones en almacenamiento electroquímico de energía o soportes catalíticos.
El sargazo es rico en polisacáridos, ligninas y minerales que favorecen la formación de biocarbones con estructuras micro o mesoporosas, útiles en el diseño de materiales con alto desempeño electroquímico y elevada versatilidad tecnológica; entre sus aplicaciones destaca su empleo como material activo en dispositivos de almacenamiento electroquímico de energía, supercapacitores y baterías, también como soporte para electrocatalizadores en celdas de combustible o procesos asociados a la generación de hidrógeno.
El Cinvestav busca opciones que permitan transformar un residuo ambiental en materiales funcionales de alto valor agregado y demostrar que el sargazo se puede transformar en una fuente sostenible de biomateriales avanzados, contribuyendo al desarrollo de tecnologías energéticas limpias y a estrategias de aprovechamiento integral de biomasa residual, finalizó Juan Carlos Ortiz.