La demanda acelerada de energía renovable y vehículos eléctricos está provocando una gran demanda de baterías que almacenan la energía generada y alimentan los motores.
por CellPress
Pero las baterías detrás de estas soluciones de sostenibilidad no siempre son sostenibles en sí mismas. En un artículo publicado el 1 de septiembre en la revista Matter , los científicos crean una batería de zinc con un electrolito biodegradable de una fuente inesperada: caparazones de cangrejo.
«Se están produciendo y consumiendo grandes cantidades de baterías, lo que aumenta la posibilidad de problemas ambientales», dice el autor principal 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, tardan cientos o miles de años en degradarse y aumentar la carga ambiental».
Las baterías usan un electrolito para transportar iones de un lado a otro entre terminales con carga positiva y negativa. Un electrolito puede ser un líquido, una pasta o un gel, y muchas baterías utilizan productos químicos inflamables o corrosivos para esta función. Esta nueva batería, que podría almacenar energía de fuentes eólicas y solares a gran escala, utiliza un electrolito de gel hecho de un material biológico llamado quitosano.
«El quitosano es un producto derivado de la quitina. La quitina tiene muchas fuentes, incluidas las paredes celulares de los hongos, los exoesqueletos de los crustáceos y las plumas de los calamares», dice Hu. «La fuente más abundante de quitosano son los exoesqueletos de los crustáceos, incluidos los cangrejos, los camarones y las langostas, que se pueden obtener fácilmente de los desechos de los mariscos. Puede encontrarlos en su mesa».
Un electrolito biodegradable significa que los microbios podrían descomponer alrededor de dos tercios de la batería; este electrolito de quitosano se descompuso por completo en cinco meses. Esto deja atrás el componente metálico, en este caso zinc, en lugar de plomo o litio, que podría reciclarse.
«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». Esta batería de zinc y quitosano tiene una eficiencia energética del 99,7 % después de 1.000 ciclos de batería, lo que la convierte en una opción viable para almacenar energía eólica y solar para transferirla a las redes eléctricas.
Hu y su equipo esperan seguir trabajando para que las baterías sean aún más respetuosas con el medio ambiente, incluido el proceso de fabricación. «En el futuro, espero que todos los componentes de las baterías sean biodegradables», dice Hu. «No solo el material en sí, sino también el proceso de fabricación de biomateriales».
Más información: Liangbing Hu, Un electrolito de quitosano y zinc sostenible para baterías de metal de zinc de alta velocidad,
Matter (2022). DOI: 10.1016/j.matt.2022.07.015 . – www.cell.com/matter/fulltext/S2590-2385(22)00414-3
