Quechulpa-Pérez P, Pérez-Robles JF, Pérez-de Brito AF and Avilés-Arellano LM
El uso de energías alternativas para sustituir o utilizar en menor medida los combustibles fósiles es uno de los objetivos más importantes de nuestra sociedad moderna. Actualmente, la investigación se centra en la producción y uso de biocombustibles, como el biogás. Sin embargo, el biogás producido (compuesto principalmente de metano, CH4) tiene diferentes gases indeseables como nitrógeno, N2; dióxido de carbono, CO2 y compuestos de azufre, por lo que es muy importante reducir estos gases y aumentar la concentración de gas metano. En relación con esto, nuestro grupo de investigación está trabajando en algún tipo de membranas híbridas para aumentar la calidad del gas metano en el biogás y disminuir la concentración de otros gases. La separación de gases se logró utilizando membranas híbridas preparadas por el proceso sol-gel, a base de sílice (SiO2) y acetato de polivinilo, PVAc. El material para las membranas se preparó utilizando diferentes concentraciones de SiO2 (% p/p), y cuatro solventes diferentes (metanol, etanol, propanol, butanol en diferentes razones molares) para hacer compatible el agua, necesaria para el proceso, y el tetraetilortosilicato, TEOS; es decir, el precursor de la sílice. Se encontró que la porosidad de las membranas cambia dependiendo del solvente utilizado para la preparación del material híbrido. Las mejores membranas se obtuvieron utilizando metanol como solvente. Por otro lado, cuando se utilizaron otros solventes, las membranas obtenidas fueron de mala calidad, presentando abundantes microfisuras, visibles a simple vista, por lo que fueron rechazadas. Para las pruebas de separación de gases, se utilizaron gases puros a bajas presiones similares a las encontradas en las condiciones de los biodigestores para probar las membranas híbridas. Los resultados mostraron que el orden de los gases de difusión es: H2, CH4, N2 y CO2. Esto se corroboró utilizando una mezcla de gases, como se muestra.