Los caparazones de cangrejos y langostas podrían ser clave para hacer baterías más sostenibles

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Unos investigadores quieren utilizar una sustancia química que se encuentra en los caparazones de cangrejos y langostas para hacer baterías más sostenibles.

«Creemos que tanto la biodegradabilidad del material, o el impacto ambiental, como el rendimiento de las baterías son importantes para un producto, que tiene el potencial de ser comercializado», dijo Liangbing Hu, director del Centro de Innovación de Materiales de la Universidad de Maryland y autor principal del trabajo, publicado en la revista Matter.

A medida que el mundo se orienta hacia soluciones energéticas ecológicas y vehículos eléctricos, las baterías que se utilizan para esa tecnología también tienen que ser ecológicas.

Los productos químicos utilizados en las baterías convencionales, como las de iones de litio, pueden tardar cientos o miles de años en descomponerse. Además, estos productos químicos suelen ser corrosivos e inflamables.

 

La clave está en la quitina de los caparazones

Los investigadores de Maryland han desarrollado baterías que utilizan un producto derivado del caparazón de los crustáceos para almacenar energía.

Los crustáceos, como los cangrejos, las gambas y las langostas, tienen exoesqueletos formados por células que contienen quitina, un tipo de polisacárido que hace que sus caparazones sean duros y resistentes. Este valioso material abunda en la naturaleza y también se encuentra en hongos e insectos, pero suele desecharse como residuo alimentario de los restaurantes y como subproducto de la industria alimentaria.

Los científicos llevan mucho tiempo investigando sus diversas aplicaciones -en ingeniería biomédica, por ejemplo, para el vendaje de heridas, así como en tratamientos antiinflamatorios y, ahora, en ingeniería eléctrica.

Mediante el procesamiento químico y la adición de una solución acuosa de ácido acético, la quitina puede sintetizarse en una membrana de gel firme y utilizarse como electrolito para una batería. Un electrolito es el líquido, la pasta o el gel del interior de una pila que ayuda a los iones a viajar entre un extremo y otro de una pila, permitiéndole almacenar energía.

Combinando este electrolito de quitosano con zinc, un metal natural cada vez más utilizado para fabricar baterías baratas y seguras, el equipo de científicos pudo crear una batería renovable.

La batería tiene una eficiencia energética del 99,7% incluso después de 1.000 ciclos de batería, lo que equivale a unas 400 horas. Esto significa que pueden cargarse y descargarse rápidamente sin que su rendimiento se vea afectado de forma significativa.

Las baterías no son inflamables y las dos terceras partes de la batería pueden descomponerse gracias a la degradación microbiana en sólo cinco meses, dejando atrás el zinc reciclable.

Según los autores del estudio, el diseño puede allanar el camino para desarrollar baterías de alto rendimiento y sostenibles para el almacenamiento de energía verde.

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