Los científicos están fabricando fibra de carbono a partir de plantas en lugar de petróleo

Los científicos están fabricando fibra de carbono a partir de plantas en lugar de petróleo

Se podría usar fibra de carbono vegetal más barata para fabricar automóviles más ligeros que consuman menos combustible.

La fibra de carbon es el superhombre de materiales. Cinco veces más fuerte que el acero y una fracción del peso, que se utiliza en todo, desde las raquetas de tenis a palos de golf a las bicicletas para enrollar láminas de turbina de aviones de pasajeros a coches de Fórmula Uno de carreras. Solo hay un problema: la fibra de carbono está hecha de aceite y otros ingredientes costosos, lo que hace que el producto final sea excepcionalmente caro. Es por eso que la fibra de carbono aparece en autos de carrera, pero rara vez se convierte en minivans.

Eso podría cambiar. Los científicos dicen que pronto será posible fabricar fibra de carbono a partir de plantas en lugar de petróleo, reduciendo los costos, haciendo que el material esté más ampliamente disponible para su uso en automóviles, aviones y otros vehículos.

La fibra de carbono está hecha de una sustancia química llamada acrilonitrilo. Actualmente, los productores producen acrilonitrilo a partir de aceite, amoníaco, oxígeno y un catalizador caro. El proceso produce mucho calor y produce un subproducto tóxico. Y, debido a que el acrilonitrilo está hecho de petróleo, el costo de la fibra de carbono tiende a subir y bajar con el precio del petróleo.

"Los precios del acrilonitrilo han sido testigos de grandes fluctuaciones en el pasado, que a su vez han reducido las tasas de adopción de las fibras de carbono para hacer que los automóviles y aviones sean más ligeros", dijo Gregg Beckham, líder del grupo en el Laboratorio Nacional de Energía Renovable y coautor de un reciente papel que detalla esta investigación. "Si se puede estabilizar el precio del acrilonitrilo al proporcionar una nueva materia prima para hacer acrilonitrilo", dijo, y agregó, "podríamos hacer que la fibra de carbono sea más barata".

Beckham y un equipo de investigadores del Laboratorio Nacional de Energía Renovable desarrollaron un nuevo proceso para producir acrilonitrilo que utiliza plantas, es decir, las partes que las personas no pueden comer, como los tallos de maíz y la paja de trigo. Los científicos descompusieron estos materiales en azúcares, que se convirtieron en un ácido y se combinaron con un catalizador de bajo costo para producir acrilonitrilo. El proceso no generó exceso de calor y no devolvió subproductos tóxicos.

Los científicos creen que el proceso basado en plantas podría ampliarse y usarse en la fabricación. Los investigadores ahora están trabajando con varias empresas para producir una gran cantidad de acrilonitrilo que se convertirá en fibra de carbono y se probará para su uso en automóviles. Al hacer que la fibra de carbono sea más económica, los científicos podrían ayudar a los propietarios de automóviles a ahorrar dinero a largo plazo. Los autos hechos con fibra de carbono son más ligeros que los hechos con acero. Como resultado, necesitan menos combustible para cubrir la misma distancia, lo que ayuda a los conductores a ahorrar en gasolina y, al mismo tiempo, reduce la contaminación causada por el calentamiento del planeta.

Hay una tendencia en marcha de los científicos que fabrican productos de petróleo a partir de plantas. Después de todo, el petróleo está hecho de plantas prehistóricas que fueron enterradas y sometidas a un intenso calor y presión durante millones de años. Los investigadores están tratando de eliminar al intermediario, obteniendo los químicos necesarios directamente de las plantas, reduciendo nuestra dependencia del petróleo.

"Haremos una investigación más fundamental", dijo Beckham. "Más allá de escalar la producción de acrilonitrilo, también estamos entusiasmados con el uso de esta poderosa y sólida química para fabricar otros materiales cotidianos".