Tsukuba, Japón – Un equipo de la Universidad de Tsukuba introdujo un nuevo procedimiento de recolección de energía y moléculas orgánicas de algas utilizando grafeno nanoporoso y espumas de grafeno poroso. Al desarrollar un sistema reutilizable que puede evaporar el agua a alta velocidad sin necesidad de centrifugación o compresión. Esta investigación tiene un gran potencial para la aplicación de la producción de biocombustibles, vitaminas y productos químicos más limpios, más baratos y más eficientes.

En la lucha contra el cambio climático global, la biomasa de algas es un campo de investigación muy interesante, ya que son microorganismos fotosintéticos que convierten la energía luminosa del sol en biomoléculas ricas en energía. Cuando las algas se cultivan y se cosechan a escala industrial, estas moléculas se pueden convertir en una amplia gama de compuestos importantes, que incluyen biocombustibles, medicamentos, suplementos dietéticos omega-3 y muchos otros productos biológicos valiosos. Las algas también pueden absorber el dióxido de carbono a medida que crecen, el cambio de los combustibles fósiles tradicionales a los biocombustibles mantiene la promesa de reducir las emisiones netas de gases de efecto invernadero. Sin embargo, los cultivos de microalgas consisten principalmente en agua con bajo contenido de sólidos (0.05 – 1.0% en peso) y la recolección del material orgánico debido a las técnicas de separación sólido-líquido generalmente requiere múltiples etapas de deshidratación.

Ahora, los científicos de la Universidad de Tsukuba introdujeron un nuevo método para eliminar el agua de la biomasa de las algas que no dañan los compuestos frágiles que se cosechan. En contraste con los métodos anteriores que se basan en la centrifugación mecánica o la compresión, mientras que este enfoque utiliza la irradiación solar y los materiales de soporte reutilizables y nanoestructurados. La fabricación de grafeno nanoporoso estructurado jerárquicamente y de espumas de grafeno poroso crea pequeños canales para que el agua sea extraída desde lo más profundo de la muestra.

Este novedoso material desarrollado protege la biomasa del sobrecalentamiento al tiempo que captura más energía solar para evaporar el agua. “Necesitábamos un material que absorba la luz, tenga una conductividad térmica y térmica específica baja, pero aún sea hidrófilo y poroso, con una gran superficie“, dice el primer autor, el profesor Yoshikazu Ito. “Afortunadamente, el grafeno nanoestructurado dopado con nitrógeno posee todas estas cualidades“.

En primer lugar, cuanto más eficientes energéticamente podamos realizar el proceso de deshidratación, más podremos preservar los beneficios ambientales del uso de biomasa“, dice el autor principal, el Dr. Andreas Isdepsky.

Via: http://www.tsukuba.ac.jp/en/research-list/p201907081050