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Titanium-organic framework membranes for CO2 capture (PORECAPTURE)

Instituto de Ciencia Molecular

Investigador: Carlos Martí Gastaldo

Descripción de la innovación

Las redes metal-orgánicas (MOFs) son materiales innovadores con gran potencial para ayudar en retos industriales importantes, como capturar CO₂, purificar agua o separar gases. Gracias a su estructura porosa, pueden atrapar moléculas específicas, pero su uso fuera del laboratorio no ha sido fácil debido a la dificultad de producirlos a gran escala. En este proyecto, hemos logrado sintetizar MOFs de titanio en reactores de hasta 15 litros, reduciendo el uso de disolventes contaminantes y bajando los costes a menos de 250 €/kg. El interés del sector industrial nos animó también a centrarnos en su adecuación a proceso en forma de monolitos. Los MOFs en polvo son difíciles de manejar, pero al convertirlos en monolitos (bloques compactos), se mejora su uso en dispositivos reales como filtros, columnas de separación o reactores. Hemos desarrollado una técnica (con patente en trámite) que conserva sus propiedades mientras mejora su resistencia y funcionalidad. Este avance, ya en fase de desarrollo industrial, puede abrir nuevas puertas en sectores clave como la energía o el medioambiente, impulsado también por la creación en 2022 por miembros del grupo de investigación de la empresa Porous Materials in Action S.L.

Antecedentes

Los resultados provienen del proyecto ERC-STG-714122, enfocado en desarrollar nuevos materiales porosos con alta estabilidad química. Durante el proyecto, se descubrieron familias de MOFs de titanio con poros y composición modulables (patentes WO2019/224413A1, US20210261577A1, ES2732803A1). Entre ellos, destacan las familias MUV-10 y 101 (MUV = Materials Universitat de València), por su elevada capacidad de captura de CO₂, eficiencia en la regeneración y resistencia frente a agua y gases ácidos. Además, su rendimiento puede ajustarse mediante la incorporación selectiva de aminas, lo que refuerza su potencial como componente clave en tecnologías sostenibles de captura de CO₂ a gran escala.

Impacto Económico y Social

La innovación permite producir y adecuar MOFs a gran escala de forma eficiente y sostenible, facilitando su integración en tecnologías industriales clave para la energía y el medioambiente, como la captura de CO₂ o la purificación de gases, con un alto potencial de impacto económico, social y ambiental.

Colectivos de interés: Administración pública, Ciudadania, Empresas

CNAE a 2 dígitos: 20 - Industria química

Comunidad Autónoma: Comunidad Valenciana

Rama: Ciencias

Año: 2025

Palabras clave: Materiales porosos; MOF; Titanio; Síntesis a gran escala; Captura y valorización de CO2