Investigadores del CSIC han desarrollado piezas 3D de carbón poroso a partir de lactosuero en un proceso totalmente sostenible. Las estructuras se pueden obtener en una gran variedad de geometrías y tamaños para su adaptación final en diferentes sectores y funciones, como la ingeniería biomédica, química, medioambiental o electroquímica.
Estructuras 3D de carbón poroso. Imagen: INCAR-CSIC.El lactosuero es un subproducto de la industria láctea del que existe mucho excedente. Esta es la primera vez que se emplea para la fabricación de carbones activos con un alto contenido en Nitrógeno. Las piezas se pueden fabricar mediante dos procesos: casting, en el que se genera una pasta de lactosuero y agua que se utiliza en una impresora 3D a través de un proceso de extrusión; o fabricación aditiva, en el que los polvos de lactosuero secos se pegan entre sí a altas temperaturas.
“Los procesos de fabricación son respetuosos con el medio ambiente y las estructuras se carbonizan para obtener una pieza de carbón «a medida», con una estructura porosa y una gran resistencia mecánica”, indica J. Ángel Menéndez, investigador del Instituto de Ciencia y Tecnología del Carbono (INCAR-CSIC) de Asturias.
El diseño se puede adaptar a cualquier tipo de demanda, gracias al control de la porosidad y las propiedades superficiales de las estructuras. El material tiene una buena estabilidad dimensional hasta los 900º C y es biocompatible. Es de amplia aplicación en ingeniería biomédica (scaffolds, biorreactores, soportes para biocatalizadores), ingeniería química (membranas para la separación de compuestos, reactores de membrana), medio ambiente (filtros para compuestos volátiles) o electroquímica (electrodos 3D para supercondensadores, sensores y biosensores 3D).
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