Hoy en día, los procesos de separación química industrial son responsables de entre el 10 % y el 15 % del consumo energético global. Esta es la razón de que la mayoría de los procesos clásicos sigan basándose en métodos térmicos, como la destilación, donde se necesita el calor para poder evaporar de los materiales los componentes no deseados. Osmoses, una empresa derivada del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), ha desarrollado una tecnología de membranas poliméricas que promete cambiar el destino de la industria al permitir la filtración de gases sin la necesidad de aplicar calor.
El fin del calor: La revolución de las membranas selectivas
La tecnología que pone a punto Osmoses se basa en un tipo de moléculas que recibe el nombre de «polímeros de escalera de hidrocarburos» (hydrocarbon ladder polymers). Estos materiales tienen una estructura tridimensional flexible que permite filtrar moléculas de gas con una selectividad y con un flujo extremo. Al eliminar la necesidad de procesos térmicos, la industria petroquímica y energética puede reducir sus costos operativos y su huella ambiental de manera inmediata.
El CEO y cofundador de Osmoses, Francesco Maria Benedetti, indica que más de un 90 % de la energía que consume hoy la industria química es energía de separación térmica de gases. Un trabajo publicado en la revista Nature calcula que el cambio de la destilación térmica por métodos de membrana podría conllevar un ahorro de costes energéticos de US$4000 millones anuales solo en Estados Unidos y una reducción de un total de 100 millones de toneladas de emisiones de dióxido de carbono al año.
Soberanía sobre los recursos estratégicos: El helio y el hidrógeno
La implementación de esta tecnología va más allá de la mera eficiencia energética, implica el empleo de una herramienta de seguridad nacional. En la actualidad, Osmoses trabaja con el Departamento de Energía de EE. UU. (DOE) en distintos proyectos para la extracción de helio a partir de pozos de hidrógeno subterráneos. El helio es un recurso escaso y clave para industrias avanzadas como la producción de semiconductores y las unidades de procesamiento gráfico (GPU) que están impulsando la revolución de la inteligencia artificial.
Katherine Mizrahi Rodriguez, cofundadora de la empresa, cuenta que el helio es fundamental a la hora de construir los chips que sostienen la soberanía tecnológica estadounidense. Por otra parte, la capacidad de las membranas para recuperar hidrógeno en grandes instalaciones químicas permite mejorar la cadena de suministro de este vector energético fundamental para la descarbonización del transporte pesado y la industria pesada. La producción de estos recursos de manera interna y eficiente permite al país reducir la dependencia de los mercados internacionales.
Del MIT a la industria: Proyectos piloto en 2026
Lo que se inició como una investigación básica en el laboratorio del MIT en 2017 ha escalado con rapidez hacia la aplicación comercial de Osmoses, que ya está en marcha con su primer proyecto piloto para la mejora de biogás en un vertedero en Norteamérica y una prueba en una granja lechera. La finalidad de este proyecto piloto consiste en lograr una separación del metano del CO2, transformando los residuos agrícolas en gas natural renovable. Estos sectores ocupan el 80% del mercado de biogás, el sector fundamental para la soberanía energética rural.
El éxito de Osmoses es conseguir reducir el tamaño de los sistemas de separación de forma que sean instalables en lugares reducidos, así como simplificar la infraestructura inicial para los clientes industriales. Han pasado de producir gramos de polímero en el laboratorio a concebir una producción de cientos de kilogramos, asegurando que la tecnología es escalable con el objetivo de cubrir la demanda de una industria que tiene que dar respuesta a la necesidad de innovar para sobrevivir.