El aire más limpio está llegando gracias al trabajo del consorcio de investigación que incluye a los socios de Graphene Flagship en Christian

¿Quién no querría un aire más limpio?

Hacer un filtro de aire es una forma poderosa de mejorar la calidad de vida y permitir entornos más saludables y entornos más estériles donde sea necesario; sin embargo, hacer un filtro de aire no siempre es fácil. Afortunadamente, los investigadores de la Universidad Christian-Albrechts de Kiel (Universidad de Kiel) están trabajando arduamente para desarrollar sistemas de filtración de aire de alta calidad en asociación con Lufthansa Technik, Naturality R&D, Sixonia Tech GmbH y Phistone AG como parte del Graphene Flagship Spearhead Project AEROGRaFT. .

Morten Möller, ingeniero de Naturality e investigador de la Universidad de Kiel involucrado en el proyecto AEROGRaFT, estuvo con nosotros en JEC World 2023 y se ofreció como voluntario para responder nuestras preguntas sobre estos nuevos sistemas de filtración de aire. Esto es algo de lo que compartió con nosotros sobre su trabajo y el de su equipo:

¡Hola, Morten! Gracias por hablar con nosotros. ¿Puede dar a nuestros lectores un resumen de los sistemas de filtración de aire en los que usted y su equipo de Kiel están trabajando como parte del proyecto AEROGRaFT?

¡Hola! Sí, estaría feliz de hacerlo. Junto con nuestro socio industrial Lufthansa, estamos liderando el Graphene Flagship AEROGRaFT Spearhead Project. El objetivo del proyecto es construir un sistema de filtración de aire sostenible, innovador y activo para aviones de pasajeros. Con este fin, nuestro equipo está desarrollando un novedoso sistema de filtración hecho de materiales filtrantes livianos basados ​​en espumas de grafeno, que poseen un conjunto único de propiedades mecánicas y eléctricas.

¡Eso suena muy interesante! ¿Dónde entra el grafeno en la imagen?

Nuestros filtros de aire están hechos del llamado "Aerografeno", una estructura de marco tridimensional similar a la espuma basada en el grafeno de nanomaterial bidimensional, y al usar grafeno y sus extraordinarias propiedades, podemos convertir los filtros de aire pasivos convencionales en un sistema activo con nuevas funcionalidades. Por ejemplo, los filtros de aire convencionales simplemente acumulan contaminantes, se saturan con el tiempo y, por lo tanto, requieren reemplazo en ciertos intervalos. Nuestros filtros de aire Aerographene, por otro lado, brindan nuevas opciones para la esterilización y la autolimpieza y, en consecuencia, no es necesario reemplazarlos con tanta frecuencia.

Una muestra de aerografeno.

Qué inteligente... Pero, ¿qué quieres decir con autolimpieza?

Debido a que el aerografeno es conductor, podemos calentarlo usando una corriente eléctrica, de forma similar a como se calienta un horno o una placa caliente. Al variar el voltaje, podemos establecer exactamente qué temperatura se alcanza. Por lo tanto, el sistema es seguro. Por lo general, calentamos el filtro de aire hasta 300-400 °C y, en este punto, el calor del filtro de aire esteriliza sus superficies, descompone contaminantes como bacterias y virus y lo vuelve a limpiar.

Parece que un sistema de filtración de aire como este podría tener muchas aplicaciones, especialmente dadas las luchas en curso del mundo contra el coronavirus...

Sí, es cierto. De hecho, comenzamos a trabajar en el proyecto AEROGRaFT antes de que comenzara la pandemia de coronavirus; sin embargo, en el transcurso de la pandemia, la relevancia y el valor de esta investigación se han vuelto cada vez más evidentes.

¿Dónde prevé que se utilicen tales sistemas de filtración de aire?

Lo emocionante de estos sistemas de filtración de aire es que en realidad podrían ser útiles en una amplia gama de contextos. Obviamente, una industria clave en la que dicha tecnología podría ser útil es la aeronáutica: ¡hay una buena razón por la que nos asociamos con Lufthansa en AEROGRaFT! Después de todo, mucha gente sabe lo que es resfriarse simplemente después de viajar en avión. Mejores sistemas de filtración de aire en los aviones serían extremadamente útiles dentro de la industria. También podrían ayudar a reducir costos con el tiempo, al proporcionar tiempos de operación significativamente más largos que las opciones actuales en el mercado.

Deliberando sobre las modificaciones del sistema de la aeronave (crédito: Lufthansa Technik).

Eso tiene mucho sentido. Entonces, la industria de la aviación es un candidato principal para aplicar esta tecnología, pero ¿dónde más podría ser útil también?

La realidad es que muchas personas e industrias necesitan aire limpio, o incluso aire estéril, para vivir bien y lograr sus objetivos. Por supuesto, estos filtros podrían beneficiar a todo el sector del transporte, pero también son esenciales para aplicaciones médicas, en las que trabajar en condiciones estériles es de suma importancia. Considere unidades de cuidados médicos intensivos y unidades de aislamiento, así como salas limpias. Estos son solo algunos ejemplos de lugares donde tecnologías como las que se están desarrollando a través de AEROGRaFT podrían resultar extremadamente útiles.

Muchas gracias por tu tiempo, Morten. ¡Fue una conversación fascinante! Al igual que usted, estamos emocionados de ver cómo se desarrolla el proyecto AEROGRaFT y hacia dónde se dirige el aerografeno a continuación.

Gracias, esperamos ver cómo se desarrolla el futuro de aerographene y AEROGRaFT también.

Puede obtener más información sobre el trabajo de la Universidad de Kiel en esta área leyendo su artículo: Publicaciones — Cátedra de nanomateriales funcionales (uni-kiel.de).

Coordinadora de Prensa y Comunicaciones de Graphene Flagship (Universidad de Cambridge)

Coordinadora de Prensa y Comunicaciones de Graphene Flagship (Universidad de Cambridge)