Investigadores desarrollan fibra de carbono a partir de subproductos de papel y bio-oil

La Universidad Estatal de Iowa ha sido el escenario del desarrollo de un nuevo proceso para la producción de fibra de carbono. Este método, ideado por un equipo de investigadores que incluye a Xianglan Bai, Tannon Daugaard y Abdulrahman A. B. A. Mohammed, transforma subproductos de bajo valor procedentes de la industria papelera y de la producción de bio-oil en un material de alta prestación.

Tradicionalmente, la fibra de carbono se fabrica a partir de precursores derivados del petróleo, lo que conlleva un coste elevado y un impacto ambiental significativo. La propuesta de los investigadores de Iowa State, según ha recogido hackster.io, se centra en la utilización de lignina de madera blanda, un subproducto de la industria del papel y la pulpa, y de una fracción acuosa de bio-oil, generada por la pirólisis rápida de biomasa como el maíz o la madera.

El material resultante demuestra propiedades mecánicas notables. Los experimentos han mostrado una resistencia a la tracción de hasta 2.45 gigapascales y una rigidez de hasta 236 gigapascales. Estas cifras superan las especificaciones recomendadas por el Departamento de Energía de Estados Unidos para la fibra de carbono destinada a aplicaciones automotrices.

En el aspecto económico y de producción, el coste estimado de esta fibra es inferior a 5 dólares por libra. Además, el tiempo de estabilización durante la fabricación de la fibra hilada se ha reducido de varias decenas de horas a un rango de 2 a 4 horas. Los investigadores afirman que la calidad obtenida con esta técnica no solo supera esfuerzos previos en la producción de fibra de carbono de origen biológico, sino que también la posiciona como un reemplazo directo para los enfoques de fabricación tradicionales.

Este avance, apoyado por subvenciones de la Fundación Nacional de la Ciencia (NSF) de EE. UU., podría implicar una reducción sustancial en los costes de fabricación y contribuiría a asegurar un suministro interno fiable de un material estructural esencial, fortaleciendo así la competitividad económica en Estados Unidos.