{"id":178326,"date":"2025-07-04T10:15:03","date_gmt":"2025-07-04T16:15:03","guid":{"rendered":"https:\/\/tecscience.tec.mx\/es\/?post_type=divulgacion-ciencia&#038;p=178326"},"modified":"2025-10-27T15:35:06","modified_gmt":"2025-10-27T21:35:06","slug":"carbono-inteligente-que-es-biochar","status":"publish","type":"divulgacion-ciencia","link":"https:\/\/tecscience.tec.mx\/es\/divulgacion-ciencia\/carbono-inteligente-que-es-biochar\/","title":{"rendered":"El \u2018biochar\u2019 y sus mil usos: desde potabilizar agua hasta crear bater\u00edas org\u00e1nicas"},"content":{"rendered":"\n<p><strong>Por <a href=\"https:\/\/research.tec.mx\/vivo-tec\/display\/PID_341794\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Gerardo Ivan Lozano Guti\u00e9rrez<\/a>, <a href=\"https:\/\/research.tec.mx\/vivo-tec\/individual?uri=https%3A%2F%2Fresearch.tec.mx%2Fvivo-tec%2Findividual%2FPID_338013\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Pabel Antonio Cervantes Avil\u00e9s<\/a><\/strong> y <strong>Claudia L\u00f3pez Aguilar<\/strong><br><\/p>\n\n\n\n<p>Producido a partir de residuos org\u00e1nicos, el <em>biochar<\/em> se est\u00e1 convirtiendo en uno de los materiales favoritos de la ciencia moderna por su estructura porosa, alta \u00e1rea superficial y capacidad para interactuar con cargas el\u00e9ctricas, que le permite medir o sensar alg\u00fan contaminante en el agua.&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p>Sus propiedades son altamente modificables para la aplicaci\u00f3n que se requiera, por lo que lo llaman <em>carbono inteligente<\/em>. De hecho, est\u00e1 siendo considerado como un material clave para abordar algunos de los desaf\u00edos m\u00e1s urgentes de nuestro tiempo, desde la contaminaci\u00f3n del agua hasta el almacenamiento eficiente de energ\u00eda.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Carbono inteligente, un material clave<\/h2>\n\n\n\n<p>El <em>biochar<\/em> se obtiene al someter materia org\u00e1nica \u2014como restos de madera o residuos agr\u00edcolas\u2014 a altas temperaturas sin ox\u00edgeno. El resultado es un material carbonoso con propiedades \u00fanicas: una estructura altamente porosa, excelente conductividad el\u00e9ctrica y una sorprendente estabilidad qu\u00edmica [1].<\/p>\n\n\n\n<p>Para entender su potencial, el <em>biochar<\/em> se puede imaginar como una esponja cargada de electricidad. <strong>Su estructura porosa permite capturar mol\u00e9culas o iones espec\u00edficos, mientras que su conductividad el\u00e9ctrica facilita su uso en sistemas avanzados que conducen electricidad.<\/strong> Estas caracter\u00edsticas lo hacen ideal para aplicaciones en procesos electroqu\u00edmicos [2].<\/p>\n\n\n\n<p>Es por ello que <strong>posibilita el desarrollo de nuevos sensores electroqu\u00edmicos<\/strong> que detectan sustancias qu\u00edmicas con gran precisi\u00f3n [2].<\/p>\n\n\n\n<p>Estos sensores se est\u00e1n utilizando para <strong>monitorear contaminantes en agua potable, medir niveles de glucosa en sangre y detectar gases peligrosos<\/strong> en la industria [3].<\/p>\n\n\n\n<p>Una forma sencilla de entender c\u00f3mo funcionan estos sensores es compararlos con <em><strong>interruptores inteligentes<\/strong> <\/em>que se activan al detectar ciertas mol\u00e9culas. Al entrar en contacto con ellas, se desencadena una reacci\u00f3n electroqu\u00edmica que altera el flujo de corriente el\u00e9ctrica. Esa variaci\u00f3n se mide para identificar y cuantificar la sustancia presente.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-embed is-type-video is-provider-youtube wp-block-embed-youtube wp-embed-aspect-9-16 wp-has-aspect-ratio\"><div class=\"wp-block-embed__wrapper\">\n<iframe title=\"\u00bfQu\u00e9 es el biochar? El carb\u00f3n inteligente para tratar agua y almacenar energ\u00eda\" width=\"563\" height=\"1000\" src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/hDdjhkzOXRA?feature=oembed\" frameborder=\"0\" allow=\"accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture; web-share\" referrerpolicy=\"strict-origin-when-cross-origin\" allowfullscreen><\/iframe>\n<\/div><\/figure>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Almacenamiento de energ\u00eda<\/h2>\n\n\n\n<p>En el \u00e1mbito de la energ\u00eda, el <em>biochar<\/em> est\u00e1 siendo investigado como <strong>un material clave para bater\u00edas de alto rendimiento<\/strong> y supercondensadores&nbsp; [4].&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p>Su capacidad para almacenar y liberar carga el\u00e9ctrica de manera eficiente podr\u00eda revolucionar la forma en que almacenamos energ\u00eda renovable. Un ejemplo reciente es el uso de <em>biochar<\/em> en bater\u00edas de iones de sodio, una alternativa m\u00e1s econ\u00f3mica y sostenible que las bater\u00edas de litio&nbsp; [5].&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p>Estas tecnolog\u00edas est\u00e1n siendo desarrolladas para aplicaciones como veh\u00edculos el\u00e9ctricos y redes de energ\u00eda renovable.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Un filtro electrificado<\/h2>\n\n\n\n<p>En el tratamiento de agua, el <em>biochar<\/em> act\u00faa como un electrodo econ\u00f3mico y eficiente para eliminar contaminantes. Al integrarse en sistemas electroqu\u00edmicos, puede degradar pesticidas, colorantes industriales y precipitar metales pesados [6].&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p>Actualmente, <strong>el Tec de Monterrey se ha enfocado en crear un sistema para tratar muestras de agua residual <\/strong>provenientes de diversas fuentes como cuerpos de agua, industrias alimenticias, industrias metalmec\u00e1nicas, entre otras.<\/p>\n\n\n\n<p><strong>La estrategia de tratamiento consiste en generar las condiciones para la oxidaci\u00f3n de compuestos org\u00e1nicos controlando la corriente y el potencial el\u00e9ctrico en una celda electroqu\u00edmica, usando electrodos creados partir de <em>biochar<\/em> y modificados con componentes que mejoran la degradaci\u00f3n de contaminantes.<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>A trav\u00e9s del reto \u201cCircularidad y Recuperaci\u00f3n de Agua\u201d Coca Cola\u2013FEMSA, de la <a href=\"https:\/\/consorciounamtec.mx\/\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">colaboraci\u00f3n UNAM-TEC<\/a>, esta investigaci\u00f3n busca una aplicaci\u00f3n directa del uso del <em>biochar<\/em> en el tratamiento de agua residual dentro de un ambiente real.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Desaf\u00edos y futuro <\/h2>\n\n\n\n<p>Aunque este material ofrece un potencial enorme, tambi\u00e9n enfrenta desaf\u00edos t\u00e9cnicos. La calidad y las propiedades del <em>biochar<\/em> dependen en gran medida del material de partida y de las condiciones de producci\u00f3n, lo que puede limitar su reproducibilidad a gran escala. Sin embargo, la investigaci\u00f3n est\u00e1 avanzando para estandarizar procesos y optimizar su desempe\u00f1o [7].&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p>En el futuro, podr\u00eda convertirse en un material clave en la econom\u00eda circular. Su producci\u00f3n a partir de residuos de m\u00faltiples fuentes reduce la cantidad de desechos y captura carbono atmosf\u00e9rico, contribuyendo a la mitigaci\u00f3n del cambio clim\u00e1tico.<\/p>\n\n\n\n<h5 class=\"wp-block-heading\"><strong>Referencias<\/strong><\/h5>\n\n\n\n<ol class=\"wp-block-list\">\n<li>Weber, K., &amp; Quicker, P. (2018). <a href=\"https:\/\/www.sciencedirect.com\/science\/article\/abs\/pii\/S0016236117316216?via%3Dihub\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Properties of biochar. <\/a><em>Fuel<\/em>, <em>217<\/em>, 240\u2013261.<\/li>\n\n\n\n<li>Zheng, Y., Yu, C., &amp; Fu, L. (2023). <a href=\"https:\/\/www.sciencedirect.com\/science\/article\/pii\/S2772577423000320?via%3Dihub\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Biochar-based materials for electroanalytical applications: An overview.<\/a> <em>Green Analytical Chemistry<\/em>, <em>7<\/em>, 100081.<\/li>\n\n\n\n<li>Zhang, M., Wang, Y., You, B., Qi, Z., Wang, Y., &amp; Zhang, Z. (2025).<a href=\"https:\/\/www.sciencedirect.com\/science\/article\/pii\/S0925838824040155?via%3Dihub\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\"> Nickel oxide decorated popcorn derived biochar as a non-invasive electrochemical sensor for sensitive detection of glucose in saliva<\/a>. <em>Journal of Alloys and Compounds<\/em>, <em>1010<\/em>, 177427. <\/li>\n\n\n\n<li>Ehsani, A., &amp; Parsimehr, H. (2020). <a href=\"https:\/\/www.sciencedirect.com\/science\/article\/abs\/pii\/S0001868620305315\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Electrochemical energy storage electrodes from fruit biochar. <\/a><em>Advances in Colloid and Interface Science<\/em>, <em>284<\/em>, 102263. <\/li>\n\n\n\n<li>Bartoli, M., Piovano, A., Elia, G. A., Meligrana, G., Pedraza, R., Pianta, N., Tealdi, C., Pagot, G., Negro, E., Triolo, C., Gomez, L. V., Comisso, N., Tagliaferro, A., Santangelo, S., Quartarone, E., Di Noto, V., Mustarelli, P., Ruffo, R., &amp; Gerbaldi, C. (2024). <a href=\"https:\/\/www.sciencedirect.com\/science\/article\/pii\/S1364032124000273?via%3Dihub\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Pristine and engineered biochar as Na-ion batteries anode material: A comprehensive overview.<\/a> <em>Renewable and Sustainable Energy Reviews<\/em>, <em>194<\/em>, 114304. <\/li>\n\n\n\n<li>Lozano, I., Cervantes-Aviles, P., Keller, A., &amp; Aguilar, C. L. (2023). <a href=\"https:\/\/iwaponline.com\/wst\/article\/88\/5\/1143\/97057\/Removal-of-pharmaceuticals-and-personal-care\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Removal of pharmaceuticals and personal care products from wastewater via anodic oxidation and electro-Fenton processes: current status and needs regarding their application<\/a>. <em>Water Science &amp; Technology<\/em>, <em>88<\/em>(5), 1143\u20131154. <\/li>\n\n\n\n<li>Chu, M., Tian, W., Zhao, J., Zou, M., Lu, Z., Zhang, D., &amp; Jiang, J. (2022)<a href=\"https:\/\/www.sciencedirect.com\/science\/article\/abs\/pii\/S0045653522025176?via%3Dihub\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">. A comprehensive review of capacitive deionization technology with biochar-based electrodes: Biochar-based electrode preparation, deionization mechanism and applications. <\/a><em>Chemosphere<\/em>, <em>307<\/em>, 136024. <\/li>\n\n\n\n<li>Lozano, I., P\u00e9rez-Guzm\u00e1n, C. J., Mora, A., Mahlknecht, J., Aguilar, C. L., &amp; Cervantes-Avil\u00e9s, P. (2022). <a href=\"https:\/\/www.sciencedirect.com\/science\/article\/pii\/S0048969722014413?via%3Dihub\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Pharmaceuticals and personal care products in water streams: Occurrence, detection, and removal by electrochemical advanced oxidation processes<\/a>. <em>Science of The Total Environment<\/em>, <em>827<\/em>, 154348. <\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n<p class=\"has-white-color has-text-color has-link-color wp-elements-7e4ac651328708ea719ac0894fa30934\">.<\/p>\n\n\n\n<h5 class=\"wp-block-heading\"><strong>Autores<\/strong><\/h5>\n\n\n\n<p><strong>Gerardo Iv\u00e1n Lozano Guti\u00e9rrez<\/strong>. Ingeniero qu\u00edmico con doctorado en Ciencias en Ingenier\u00eda Qu\u00edmica por la Universidad de Guadalajara, y doctor en Electroqu\u00edmica, Ciencia y Tecnolog\u00eda por la Universidad Aut\u00f3noma de Madrid. Tiene experiencia en electroqu\u00edmica aplicada en las \u00e1reas de prevenci\u00f3n de la corrosi\u00f3n, s\u00edntesis electroqu\u00edmica de nanomateriales magn\u00e9ticos y degradaci\u00f3n fotoelectroqu\u00edmica de contaminantes org\u00e1nicos en agua. Actualmente trabaja como profesor e integrante del grupo de investigaci\u00f3n en <a href=\"https:\/\/tec.mx\/es\/investigacion\/ciencia-y-tecnologia-del-agua?srsltid=AfmBOorMOFNXWj--vf4UC6C2VUDJkiPfbSVH-q5U6FVrpdZMd93ljjGj\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Ciencia y Tecnolog\u00eda del Agua del Tecnol\u00f3gico de Monterrey<\/a>. Es miembro del Sistema Nacional de Investigadores Nivel C (CONACyT).<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Pabel Antonio Cervantes Avil\u00e9s<\/strong>. Ingeniero qu\u00edmico con especialidad en ingenier\u00eda ambiental, adem\u00e1s de ser maestro y doctor en Ciencia y Tecnolog\u00eda del Agua. Cuenta con proyectos de investigaci\u00f3n con la Universidad de Soka en Tokio, la Universidad de California y la UNAM. Su investigaci\u00f3n se centra en la optimizaci\u00f3n de bioprocesos para el tratamiento de aguas residuales, la aplicaci\u00f3n de la tecnolog\u00eda de membranas, el tratamiento de afluentes agroindustriales, y la evaluaci\u00f3n de la nanotecnolog\u00eda para el tratamiento del agua, as\u00ed como sus efectos en diferentes matrices ambientales.&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Claudia L\u00f3pez Aguilar<\/strong>. Doctora en Ingenier\u00eda Qu\u00edmica por la Universidad de Guadalajara y doctora en Electroqu\u00edmica por la Universidad Aut\u00f3noma de Madrid. Ha realizado estancias de investigaci\u00f3n en la Universidad de Southampton y una estancia posdoctoral en la Benem\u00e9rita Universidad Aut\u00f3noma de Puebla. Es miembro del Sistema Nacional de Investigadores y actualmente se desempe\u00f1a como profesora en el Tecnol\u00f3gico de Monterrey, campus Hidalgo. Sus l\u00edneas de investigaci\u00f3n se enfocan en la electroqu\u00edmica aplicada, particularmente en la prevenci\u00f3n de la corrosi\u00f3n y en el desarrollo de tratamientos electroqu\u00edmicos para el saneamiento del agua.<\/p>\n\n\n\n<p><a href=\"https:\/\/www.addtoany.com\/share#url=https%3A%2F%2Fcentrodelagua.tec.mx%2Fes%2Fsemblanza%2Fdr-gerardo-ivan-lozano-gutierrez&amp;title=Dr.%20Gerardo%20Iv%C3%A1n%20Lozano%20Guti%C3%A9rrez\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\"><strong><\/strong><\/a><\/p>\n\n\n\n<p><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>El carb\u00f3n inteligente se usa para tratar agua, desarrollar sensores y almacenar energ\u00eda en lo que ser\u00e1n las bater\u00edas del futuro.<\/p>\n","protected":false},"author":18,"featured_media":178341,"menu_order":0,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_eb_attr":"","footnotes":""},"categories":[973],"tags":[850,483,114],"class_list":["post-178326","divulgacion-ciencia","type-divulgacion-ciencia","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-transformacion-industrial","tag-consorcio-unam-tec","tag-crisis-del-agua","tag-escuela-de-ingenieria-y-ciencias"],"acf":[],"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO Premium plugin v21.0 (Yoast SEO v27.4) - 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