Existe un material considerado uno de los más prometedores del siglo XXI. Es clave para la transición energética y es ligero, resistente, flexible y excelente conductor de electricidad y calor: el grafeno. Sin embargo, su producción sostenible a gran escala es un gran reto económico y energético.
Un equipo del Instituto de Ciencia y Tecnología del Carbono (INCAR – CSIC) ha desarrollado un método innovador para obtener grafeno a partir del coque verde. Esto evita la costosa y riesgosa etapa de grafitización, que hasta ahora era indispensable.
El resultado es un proceso más sostenible, seguro y escalable. Lo mejor: éste abre la puerta a nuevas oportunidades para el desarrollo tecnológico y la transición energética.
El coque es un subproducto de la industria petroquímica que tradicionalmente se ha utilizado como combustible sólido. Lo interesante es que puede convertirse en una alternativa viable al grafito en la producción de grafeno.
El método desarrollado por los investigadores Patricia Alvarez y Marcos Granda aprovecha esta materia prima y prescinde de la fase de grafitización. Ese paso requiere temperaturas altísimas de entre 2700 y 3000 ºC, lo que dispara los costes y la huella de carbono.
En su lugar, el proceso químico propuesto trabaja a unos 800-1000 ºC, lo que significa un ahorro energético considerable. También, implica menores riesgos para quienes lo manipulan y mayor seguridad en los entornos de producción.
Además, el coque verde ofrece láminas de carbono con suficiente calidad para muchas aplicaciones emergentes. Aunque sus láminas no son tan perfectas como las del grafito, cumplen sobradamente con los estándares de tecnología en desarrollo.
Esto lo convierte en una opción realista para la industria.
El grafeno se compone de una sola capa de átomos de carbono dispuestos en una red hexagonal. Aunque su estructura se descubrió en los años 30, fue en 2004 cuando lograron aislarlo a temperatura ambiente. La lámina obtenida tuvo propiedades físicas extraordinarias.
Los responsables fueron Andre Geim y Konstantin Novoiólov, quienes obtuvieron el Premio Nobel de Física en 2010 gracias a su trabajo y despertaron el interés de la industria.
Hoy, el grafeno es clave en múltiples sectores. Se usa en medicina, generación de energía, la industria aeronáutica y automotriz, dispositivos electrónicos e incluso en textiles inteligentes.
Sus propiedades de ligereza, resistencia y alta conductividad lo hacen un material versátil con aplicaciones que parecen infinitas.
El gran desafío siempre ha sido su producción industrial. Lograr grafeno puro y en grandes cantidades implica procesos complejos, costosos y con un alto impacto ambiental.
No todo lo que se comercializa como tal cumple con la definición estricta de una monocapa perfecta. Aun así, diferentes formas y derivados han permitido que el material se integra en productos con alto valor tecnológico.
Además, es un proceso escalable, lo que significa que podría aplicarse a nivel industrial y mundial sin que los costes se disparen.
Las aplicaciones del grafeno van más allá de la electrónica y la energía. En la construcción, por ejemplo, se estudia su uso en cementos y asfaltos autorreparables. Tales son capaces de prolongar la vida útil de infraestructuras y reducir la huella de carbono.
Por un lado, en el sector de la movilidad, su ligereza es clave para fabricar componentes más livianos, con beneficios en consumo energético y emisiones.
Por otro, en el campo de la energía, se utiliza en baterías y super-condensadores. Mejora la capacidad de almacenamiento y la velocidad de carga.
También se explora en la producción y almacenamiento de hidrógeno verde, combustible fundamental para la transición energética. Incluso en la medicina hay avances sorprendentes: espumas de grafeno que favorecen la regeneración medular.
Este tipo de aplicaciones podría transformar la forma en que se tratan lesiones graves en el futuro.
La profesora Mar García Hernández, del Instituto de Ciencias de Materiales de Madrid (CSIC), destaca que el grafeno ya ha dado pasos decisivos en sectores esenciales. Insiste que su producción será cada vez mayor siempre que la innovación continúe.
También, resulta esencial llevarlo más allá: mayores dimensiones, áreas del conocimiento y proyectos que, por pertenecer a otra área, suelen ser descartados.
El método basado en el coque verde representa precisamente ese camino hacia la escalabilidad, combinando sostenibilidad, seguridad y eficiencia. No solo es cuestión de producir más grafeno, sino de hacerlo de manera responsable con el entorno.
Se trata de un ejemplo perfecto de cómo la ciencia puede generar soluciones prácticas que combinan innovación y responsabilidad ecológica.
En este contexto, no solo se le percibe como un material prometedor, sino como un aliado estratégico para la transición energética. La clave está en seguir desarrollando métodos de producción que reduzcan costes y multipliquen su aplicación.
No se trata solo de un material futurista: es una realidad que ya está transformando industrias clave. Gracias a investigaciones como la del INCAR-CSIC, estamos cada vez más cerca de una producción sostenible, segura y a gran escala.
Lo que hace unos años parecía un material limitado al laboratorio, hoy es una herramienta para enfrentar desafíos globales. Desde mejorar infraestructuras hasta impulsar la energía verde y la medicina regenerativa.
El grafeno no solo promete un futuro innovador, sino que está construyendo el presente de la tecnología. Su combinación de propiedades lo convierte en un recurso único para el progreso de múltiples sectores.
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