Las baterías de iones de litio son las que mejor resultado están dando en la actualidad, pero cuentan con muchas limitaciones y plantean problemas medioambientales. Sin embargo, los caparazones de cangrejo se postulan como solución a algunos de ellos.
Lo decimos siempre: el coche eléctrico se ha convertido en el adalid del cambio climático y uno de los pilares principales sobre los que se sostiene la descarbonización. Pero, como también recordamos de vez en cuando, el plan de basar todo ello en las baterías de iones de litio actuales plantea otros problemas que no pueden ser ignorados.
Las baterías actuales utilizan componentes caros, limitados, tóxicos e inflamables. Esto hace que producir una batería de iones de litio actual sea costoso y también cuestionable desde el punto de vista de la sostenibilidad.
La batería de zinc y quitosano mantiene una eficiencia energética del 99,7 % después de 1000 ciclos de carga
Para fabricar una batería de este tipo hacen falta, entre otras cosas, un ánodo, un cátodo y un electrolito que permita la transferencia de electrones entre los dos primeros. El electrolito es tóxico e inflamable, por lo que la ciencia trabaja para encontrar alternativas mucho más seguras y sostenibles.
Caparazones de cangrejo
El descubrimiento ha sido presentado en un artículo en la revista Matter, y describe cómo crear un electrolito de gel hecho de un material biológico con muchas fuentes naturales llamado quitosano.
«Se están produciendo y consumiendo grandes cantidades de baterÃas, lo que aumenta la posibilidad de problemas ambientales», ha recordado el autor principal y profesor de ciencia e ingenierÃa de materiales Liangbing Hu, director del Centro de Innovación de Materiales de la Universidad de Maryland.
Por ejemplo, los separadores de polipropileno y policarbonato, que se usan ampliamente en las baterías de iones de litio, tardarán cientos o miles de años en degradarse», insiste Liangbing Hu, que trabaja con los otros autores del estudio afiliados a la Universidad de Houston y al Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales de la UMD.
Ventajas del electrolito de quitosano
Al ser biodegradable, este electrolito basado en quitosano hace posible que los microbios descompongan hasta dos tercios del total de la batería y en sólo 5 meses.
Además, el estudio ha revelado que la batería de zinc y quitosano mantiene una eficiencia energética del 99,7 % después de 1000 ciclos de carga, «por lo que se convierte en una opción viable para el almacenamiento de energía renovable», señala Hu.
El quitosano, combinado con el zinc, permite también una batería más económica y segura. «El zinc es más abundante en la corteza terrestre que el litio», dice Hu. «En términos generales, las baterías de zinc bien desarrolladas son más baratas y seguras».
Hu informa de que su equipo seguirá trabajando en la fabricación de baterías que sean aún más respetuosas con el medio ambiente, incluso durante todo el proceso de fabricación.
«En el futuro, espero que todos los componentes de las baterÃas sean biodegradables», dice Hu. «No solo el material en sÃ, sino también el proceso de fabricación de biomateriales».
Fuente: Universidad de Maryland / Fotos: Freepik
