A pesar de ser el polímero electrolito más empleado para las celdas de combustible de membrana de intercambio de protones (PEMFC), Nafion tiene varias limitaciones: su alto costo, un rendimiento deficiente cuando se expone a temperaturas superiores a 80 grados C, y su potencial como fuente de compuestos tóxicos y ambientalmente persistentes (es decir, sustancias perfluoroalquiladas y polifluoroalquiladas, conocidas como PFAS) al ser desechado. Este trabajo explora el rendimiento funcional y ambiental de tres alternativas potenciales libres de PFAS a Nafion como membranas electrolíticas en PEMFC: óxido de grafeno sulfonado (SGO), óxido de grafeno-naftaleno sulfonato (GONS) y óxido de grafeno sulfonado reforzado con borato (BSGO). Investigadas mediante espectroscopía ATR-FTIR, TGA y SEM de sección transversal, las membranas muestran una funcionalización efectiva de GO y buena estabilidad térmica. Las propiedades funcionales se determinan mediante la evaluación de la Capacidad de Intercambio Iónico (IEC), Espectroscopía de Impedancia Electroquímica y pruebas de tracción. En términos de IEC, los materiales innovadores superan a Nafion 212. Las conductividades de protones a 80 grados C de SGO (1.15 S cm) y GONS (1.71 S cm) son superiores a las del electrolito comercial (0.56 S cm). Al mismo tiempo, las membranas se investigan mediante Evaluación del Ciclo de Vida (LCA) para descubrir posibles puntos críticos ambientales. Los resultados muestran que el consumo de energía durante la fabricación es la principal preocupación ambiental para las tres membranas. Un análisis de sensibilidad demuestra que el impacto podría reducirse significativamente si los procedimientos de producción se ampliaran. Entre las tres alternativas, SGO muestra el mejor equilibrio entre conductividad de protones e impacto ambiental, aunque se necesitan resultados de rendimiento de aplicaciones en la vida real para determinar las consecuencias ambientales reales de reemplazar Nafion en PEMFC.