El projecte IonPap, finançat pel Consell Europeu de la Innovació (EIC), busca substituir els materials fòssils i tòxics de les bateries i piles de combustible per una alternativa de paper altament eficient i de baix cost.
La Universitat de Girona (UdG) forma part del consorci
europeu IonPap (Ion Conductive Paper-Based Membranes for Flow Batteries,Fuel Cells and Beyond), un projecte que té com a objectiu portar al mercat
una nova generació de membranes conductores d'ions basades en un recurs
renovable i abundant com és el paper. La UdG rebrà una subvenció de 259.743,63
€ per liderar les tasques d’optimització i post-tractament d’aquests nous
materials.
L'investigador principal del projecte a la institució és
el Dr. Marc Delgado Aguilar, responsable del Laboratori de Materials
Sostenibles i Disseny del Producte (LEPAMAP-PRODIS), del Departament
d’Enginyeria Química, Agrària i de Tecnologia Agroalimentària.
El projecte IonPap està dotat, per part del Consell
Europeu de la Innovació (EIC) de la Comissió Europea (referència 101268729), amb un pressupost total
de prop de 2,5 milions d’euros finançats al 100% pel programa Horizon Europe,
dins la convocatòria EIC Transition Open 2025. El projecte, que té una
durada prevista de 36 mesos , està coordinat per l’empresa austríaca Ecolyte i
compta també amb la participació de la Technische Universität Graz (Àustria) i
la Technische Universität Darmstadt (Alemanya).
El repte de la transició energètica verda
En el context actual de descarbonització, les tecnologies
d'emmagatzematge i conversió d'energia, com les bateries de flux, els
electrolitzadors o les piles de combustible, són peces clau. Tot i això, un
dels seus components crítics, la membrana conductora d'ions, depèn actualment
de materials perfluorats, coneguts com a PFAS. Aquests materials no només són
extremadament cars, representant entre el 30% i el 65% del cost de la pila,
sinó que són d’origen fòssil, tòxics per al medi ambient i molt difícils de reciclar.
IonPap aborda aquest repte utilitzant el paper com a
substrat estructural. Mitjançant un procés d'impregnació amb líquids iònics
polimeritzables, es crea una xarxa que permet transportar ions de manera tan
eficient com els materials sintètics actuals, però amb un cost fins a un 90%
inferior i un impacte ambiental mínim.
El paper clau de la UdG: de la fibra al mercat
La contribució del grup LEPAMAP-PRODIS de la UdG és
fonamental per a l'èxit de la tecnologia, aportant el seu coneixement en
materials cel·lulòsics i tecnologia paperera. Entre les seves funcions
principals destaca el disseny d’un procés de fabricació de paper escalable,
reproduint velocitats industrials i garantint que les propietats del material
siguin òptimes per al seu ús en sistemes reals.
A més, la UdG s'encarregarà d'incorporar microfibres de
cel·lulosa i implementar processos enzimàtics per millorar la funcionalitat de
les membranes i assegurar-ne la resistència mecànica en condicions humides, un
dels factors més crítics per a l'estabilitat a llarg termini de les bateries i
les cel·les de combustible.
Un impacte econòmic i ambiental estratègic
Amb aquest projecte, el consorci preveu assolir un nivell
de maduresa tecnològica TRL 6, validant el sistema en entorns industrials. Les
membranes de paper no només són biodegradables i reciclables, sinó que es poden
fabricar utilitzant infraestructura ja existent a la indústria paperera
europea, evitant així grans inversions en noves línies de producció.
Aquesta tecnologia no només reforçarà la competitivitat
de la indústria europea en el sector de l'hidrogen i les energies renovables,
sinó que també oferirà solucions per a la purificació d'aigües mitjançant
electrodiàlisi, alineant-se totalment amb els objectius del Pacte Verd Europeu
i l'economia circular.