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El uso de tecnologías limpias que contribuyan a mitigar el impacto de la contaminación por pilas, la separación de gases, la remoción de metales en aguas residuales y la remoción de iones metálicos en agua sintética fueron algunos de los temas abordados durante el Tercer Congreso Nacional de Membranas: Ciencia, Tecnología y Aplicaciones
Con el propósito de difundir entre la sociedad y la comunidad científica los avances relacionados con la preparación, caracterización y aplicación de membranas, se llevó a cabo, del 24 al 26 de junio pasado, el Tercer Congreso Nacional de Membranas: Ciencia, Tecnología y Aplicaciones, en el que los doctores Jorge Palomeque Santiago, Javier Guzmán Pantoja y Diego Guzmán Lucero, especialistas del Programa de Ingeniería Molecular del Instituto Mexicano del Petróleo (IMP), tuvieron una destacada participación.
En esta tercera edición del congreso —organizado por la Sociedad Mexicana de Ciencia y Tecnología de Membranas (SMCyTM), en el marco conmemorativo del 50 aniversario de la Unidad Académica de Ciencias Químicas de la Universidad Autónoma de Zacatecas— se presentaron dos conferencias plenarias, 11 carteles (póster), 42 presentaciones orales y un concurso de logotipo de la sociedad.
A lo largo de los tres días de trabajo, en los que se contó también con la presencia de especialistas en preparación, caracterización y aplicación de membranas de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), así como de otras instituciones de Colombia y España, se abordaron aspectos en torno al uso de tecnologías limpias que contribuyan a mitigar el impacto de la contaminación por pilas, la separación de gases, la remoción de metales en aguas residuales y la remoción de iones metálicos en agua sintética, entre otros.
Los investigadores de este centro público de investigación presentaron tres trabajos, dos en la modalidad de presentaciones orales y uno en la de poster. Cabe destacar que las memorias del congreso cuentan con ISBN (978-607-02-4392-9).
Avances en investigación y tecnología de membranas
En la presentación oral del proyecto Síntesis de nuevas poliamidas aromáticas aplicadas en la separación de gases, los investigadores del IMP apuntaron que la poliamida que posee en su estructura el grupo hexafluoroisopropiliden presenta los valores más altos de permeabilidad y el mejor desempeño dentro de las curvas permeabilidad-selectividad, para los pares de gases CO2/CH4 y O2/N2, propuesta por Robeson.
Comentaron que en el marco de este proyecto se sintetizaron seis nuevas poliamidas aromáticas (PA), por policondensación directa mediante calentamiento convencional por el método de fosforilación de Yamazaki-Hagashi y de microondas, las cuales se obtuvieron a partir de la diamina 4,4’-diaminotrifenilmetano y seis diferentes diácidos comerciales.
Como parte de los resultados, los especialistas del Programa de Ingeniería Molecular refirieron que el tiempo promedio de reacción mediante calentamiento convencional fue de tres horas y cuando se utilizó microondas fue de 10 minutos.
En cuanto al proyecto Simulación del proceso de endulzamiento del gas amargo utilizando membranas poliméricas, explicaron que el endulzamiento del gas natural es un procedimiento que consiste en el uso de una solución acuosa de aminas que absorben los gases ácidos (con altos niveles de contaminantes), lo que evita la corrosión en las líneas de distribución, aumenta el valor calorífico del gas y reduce los volúmenes que se transportarán del mismo.
Sin embargo, como las aminas necesitan limpiarse con carbón activado, se generan grandes cantidades de residuos contaminados, por lo que ha sido necesario desarrollar nuevas tecnologías que, además de ser amigables con el medio ambiente, permitan realizar el endulzamiento de gas natural de forma más eficiente y a menor costo.
Tal es el caso del proceso de separación por membranas, el cual emplea membranas poliméricas, cada vez más eficientes, que permiten ofrecer ventajas competitivas a la tecnología de endulzamiento con aminas; por ejemplo, no genera contaminantes y requiere poco o nulo mantenimiento, además de que el tren de tratamiento puede ser modular y ocupa poco espacio.
Finalmente, en la presentación póster Efecto del agua en membranas poliméricas de intercambio protónico, los doctores Palomeque Santiago, Guzmán Pantoja y Guzmán Lucero señalaron que se realizó una revisión bibliográfica sobre el comportamiento de dos tipos de membranas poliméricas: compósitas con óxidos metálicos o sulfonadas, cuyos datos reportados muestran que los valores de conductividad para Nafion® son los más altos para condiciones de evaluación del 100% de humedad relativa. No obstante, dijeron, es necesario realizar una evaluación de las membranas en condiciones de operación continua, con el fin de determinar su correcta funcionalidad.
A lo largo de su presentación, los investigadores se refirieron a dos estrategias para mejorar la capacidad de conducción protónica en las membranas poliméricas: la inclusión de rellenos inorgánicos hidrofílicos en la matriz polimérica y la sulfonación de la estructura polimérica principal.
Indicaron que en ambos casos la finalidad es retener la mayor cantidad de agua a la máxima temperatura posible. Para la primera su comportamiento está en función de factores como el tamaño de las partículas y la uniformidad de su dispersión, y para la segunda se debe lograr un equilibrio entre el grado de sulfonación y las propiedades mecánicas, ya que un exceso de grupos sulfonilo podría provocar un hinchamiento descontrolado de la membrana polimérica.
