Refinar petróleo consume una cantidad enorme de energía. El método clásico consiste en calentar el crudo por encima de 350 °C, evaporar una parte y condensar por separado cada fracción: naftas, gasolinas, querosenos y productos más pesados. Según los datos que acompañan al estudio, la destilación de crudo gasta en todo el mundo unos 1.100 teravatios hora al año. Es más o menos lo que producirían unas 130 centrales nucleares de 1 gigavatio funcionando sin parar.

Por eso llama la atención el trabajo que acaba de publicar la revista Nature. Lo firma un equipo del Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea (KAIST) con el grupo de Ryan Lively, de Georgia Tech. Han desarrollado una membrana que separa parte de los componentes del crudo a temperatura ambiente. Y lo consigue gracias a algo que normalmente se considera un defecto: que el filtro se atasque.

Este artículo es un resumen propio a partir de la nota de prensa de KAIST, difundida por ScienceDaily. No es una traducción.

Cuando el atasco es la solución

En casi cualquier sistema de filtración, la acumulación de sustancias en los poros es un problema. Los técnicos lo llaman fouling o ensuciamiento: el filtro rinde menos y hay que limpiarlo o cambiarlo. Aquí ocurre justo lo contrario.

Los investigadores partieron de una membrana porosa de poliacrilonitrilo (PAN), sin recubrimiento. Este polímero es barato y químicamente estable, y la industria ya lo usa mucho como capa de soporte en filtración. Al hacer pasar crudo real por ella, las moléculas de hidrocarburos más pesadas se van pegando a las paredes de los poros. Así los estrechan hasta dejar canales de menos de 2 nanómetros de ancho. Dicho de otro modo, el propio petróleo fabrica los diminutos pasillos que luego sirven para separar sus componentes.

Los autores lo describen como un fenómeno de constricción espontánea de los poros. Dong-Yeun Koh, de KAIST, líder del proyecto, lo resume así:

«Este estudio revela un nuevo principio científico en el que una membrana interactúa con una mezcla compleja»

El resultado es un filtro selectivo. Las fracciones ligeras, como la nafta, la gasolina y el queroseno, lo atraviesan con rapidez, mientras que los componentes pesados se quedan atrás.

Qué han medido y qué solo han calculado

Hay que distinguir dos tipos de resultados. Unos son mediciones de laboratorio con crudo real, suministrado por la refinería surcoreana HD Hyundai Oilbank. Los otros son proyecciones hechas con simulaciones de proceso.

Lo medido:

• Un caudal de crudo a través de la membrana unas 23 veces mayor que el de las mejores membranas de separación de crudo descritas hasta ahora.
• Un rendimiento estable durante 28 días seguidos de funcionamiento.

Lo simulado sería un módulo de membrana colocado antes de las columnas de destilación, que aligeraría el trabajo de calentar y separar. Con él, los cálculos apuntan a:

• un 31,6 % menos de consumo de energía;
• un 37,6 % menos de emisiones de CO₂;
• un 20,7 % menos de agua de refrigeración;
• un 36 % menos de costes de operación.

El equipo también calcula que, aplicado a toda la industria del refino y la petroquímica de Corea del Sur, se evitarían unos 10 millones de toneladas de gases de efecto invernadero al año.

Una ventaja práctica es que la membrana no sustituye a la refinería. Se añadiría como etapa modular previa, de modo que las plantas podrían conservar buena parte de sus equipos actuales. Además, el diseño evita uno de los grandes problemas de las membranas anteriores: dependían de una capa selectiva ultrafina, cara y propensa a defectos al fabricarse a gran escala.

Las limitaciones

Conviene leer las cifras de ahorro con cautela. Salen de simulaciones, no de una refinería en funcionamiento. Los propios autores reconocen que falta dar pasos importantes antes de su uso industrial: fabricar módulos de membrana de gran superficie y demostrar que aguantan mucho más que cuatro semanas. Otro reto es controlar con precisión ese estrechamiento espontáneo de los poros. Solo así podría adaptarse la técnica a todo el proceso de refino y no únicamente a las fracciones ligeras.

La nota de prensa tampoco da valores absolutos de caudal ni índices de selectividad. Para valorar a fondo el rendimiento hay que acudir al artículo original. Lively, por su parte, sostiene que el salto en productividad es tan grande que la industria debería plantearse seriamente adoptar la tecnología.

Los investigadores apuntan otros usos posibles para el mismo principio. Entre ellos están tratar el aceite de pirólisis que sale del reciclaje de plásticos, recuperar disolventes en la fabricación de baterías, purificar compuestos farmacéuticos y mejorar la producción de biocombustibles.

Referencia: Jihoon Choi, Hyeokjun Seo, Minyong Lee, Woong-Chul Shin, Jaemin Choi, Keonwoo Choi, Min-Jun Jang, Sung Gap Im, Jae W. Lee, Ryan P. Lively y Dong-Yeun Koh. «Crude oil fractionation by means of mesoporous polyacrylonitrile membranes». Nature, 2026; 654 (8120): 955. DOI: 10.1038/s41586-026-10677-3. Licencia no indicada en la fuente. Nota de prensa: KAIST vía ScienceDaily.

Por qué importa

La destilación de crudo es uno de los procesos industriales que más energía consume del planeta, y apenas ha cambiado en un siglo. Una membrana barata, hecha con un polímero que ya se produce a escala, que trabaja a temperatura ambiente y se instala sin desmontar la refinería es una vía realista para recortar ese gasto mientras el petróleo siga en uso. Además, la idea de fondo es elegante y puede llegar más allá del refino: convertir un fallo clásico de la filtración en la clave del filtro. Ahora falta lo más difícil, demostrar que funciona a escala industrial.