Medio ambiente

El grafeno, un material prometedor

13/07/2015
The promise of graphene

El grafeno es un cristal del grosor de un átomo, compuesto por un entramado hexagonal de carbono. Está considerado como el primer material bidimensional del mundo y presenta una gran variedad de propiedades, lo que significa que puede utilizarse en una amplia gama de aplicaciones. Es ligero y flexible, pero se ha clasificado como 200 veces más resistente que el acero. Es también altamente conductivo, por lo que puede ofrecer importantes ventajas en materia de eficiencia energética.

Los investigadores rusos Andre Geim y Kostya Novoselov aislaron la sustancia en la Universidad de Manchester, Reino Unido. A raíz de sus investigaciones, se les concedió el premio Nobel en Física. Desde que se aisló, las inversiones públicas destinadas al grafeno han aumentado rápidamente, como por ejemplo la aportación de 61 millones GBP del gobierno del Reino Unido y del Fondo Europeo de Desarrollo Regional para el Instituto Nacional de Grafeno, cuya sede se encuentra en la Universidad de Manchester.

Al mismo tiempo, la Comisión Europea, junto con los Estados miembros y los socios privados del proyecto Graphene Flagship —la mayor iniciativa europea en el ámbito de la investigación de la historia, puesta en marcha desde 2013— han contribuido con una dotación gigantesca de 1 000 millones EUR. La coordinación de Graphene Flagship corre a cargo de la Universidad de Tecnología de Chalmers de Gotemburgo (Suecia). En el proyecto participan investigadores de universidades y empresas de la mayor parte de los países de la UE, así como de Bielorrusia, Suiza y Turquía.

El revuelo que ha generado la bombilla de grafeno nos da una idea de los motivos por los que este material ha suscitado tanto interés. Según Graphene Lighting PLC, la empresa que ha desarrollado la bombilla, esta permitirá un ahorro energético del 10 % con respecto a las bombillas actuales gracias a la conductividad del grafeno. Las nuevas bombillas tendrán también una mayor duración y, como explica Colin Bailey —director de Graphene Lighting—, su producción será más barata que la de las bombillas actuales. Además, se fabricarán con «componentes más sostenibles», lo que supone una serie de ventajas para el medio ambiente en comparación con las tecnologías actuales.

La empresa no ha facilitado hasta el momento más datos sobre la bombilla, ni ha hecho pública ninguna información detallada sobre su rendimiento medioambiental en comparación con las bombillas actuales. No obstante, la bombilla puede ser una pista de lo que está por llegar. Desde su anuncio, los investigadores han trabajado también en sensores inalámbricos y chips de identificación por radiofrecuencia (RFID, por sus siglas en inglés) basados en grafeno. Afirman que son «respetuosos con el medio ambiente y pueden fabricarse a gran escala de forma más económica» para sustituir a los chips de identificación por radio frecuencia utilizados para marcar productos y animales (por ejemplo, los chips de identificación para las mascotas).

Las bombillas y los chips de identificación por radiofrecuencia son tan solo dos ejemplos de los posibles usos del grafeno. Podría utilizarse también en los ámbitos de la electrónica, la aviación y la medicina. Otro de los usos mencionados ha sido el de la desalación del agua de mar: el agua podría filtrarse a través del grafeno, que extraería todos los elementos a excepción de las moléculas de agua. Asimismo, las pruebas a las que se ha sometido el grafeno indican que puede emplearse para eliminar contaminantes, incluidos los contaminantes radiactivos, de las aguas residuales y también en la descontaminación del suelo. Podría igualmente reemplazar los metales en el ámbito de la electrónica, haciendo menos necesarias las materias primas de elevado coste y cuya extracción supone un alto impacto medioambiental.

No obstante, los trabajos de desarrollo del grafeno apenas han comenzado. La dotación de 1 000 millones EUR de la UE para el proyecto Graphene Flagship financiará la investigación durante 10 años hasta la década de 2020. Para entonces se espera que se hayan probado otras muchas aplicaciones del grafeno que resulten beneficiosas para el medio ambiente.

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