2022-09-27Baterías sostenibles y duraderas con quitosano
Blogthinkbig |La carne de cangrejo es un manjar para muchas personas. Su caparazón representa millones de toneladas de desechos anualmente. Entonces, ¿por qué no reutilizarlos a favor del ambiente y las energías renovables? Unos científicos han descubierto el quitosano. ¿Quieres saber de qué se trata?El quitosano como alternativa
En la actualidad, el ion de litio es la tecnología de batería más empleada para el almacenamiento de energía. A pesar de que los vehículos eléctricos son esenciales en la protección del planeta, sus fuentes de almacenamiento no son sostenibles. De hecho, la extracción de metales de baterías es dañina para nuestro medio ambiente. Muchas de ellas son desechadas y terminan en los vertederos, causando un grave impacto en suelos y aguas.
La Agencia Internacional de Energía (AIE) estima que la capacidad de las baterías automotrices disponibles para reutilización ascenderá a 560% para el 2030. Con una demanda en rápido crecimiento, este aumento representa un serio desafío de gestión de desechos sólidos.
“Se están produciendo y consumiendo grandes cantidades de baterías, lo que aumenta la posibilidad de problemas ambientales”. Frente a esta realidad, científicos plantearon la creación de baterías de iones de zinc más sostenibles con quitosano como materia prima. Los investigadores crearon un nuevo electrolito de gel biodegradable a partir del compuesto derivado de la quitina. Esta es una proteína proveniente de las conchas de crustáceos como cangrejos, langostas y camarones. La quitina generalmente se desecha como un subproducto de la industria alimentaria.
Quitina + zinc: baterías biodegradables
La mezcla de quitina y zinc dio lugar a una fuerte membrana de gel, útil como electrolito para la batería. Emplearon zinc para el ánodo como de costumbre, pero reemplazaron el cátodo convencional por uno de material orgánico biodegradable. Su eficiencia se mantuvo en un 99,7% durante 1000 ciclos cuando operaba con una alta densidad de corriente.
El zinc es más abundante que el litio. Por tanto, las baterías de ese material son más económicas y seguras. Todos estos hallazgos hacen posible contar con una alternativa viable. Así, con esta innovación, dos tercios de la batería son biodegradables, lo que la hace amigable con el medio ambiente. El electrolito de quitosano y el material del cátodo se biodegradan en el suelo en pocos meses, y el zinc que queda se puede reciclar.
Ventajas del quitosano en las baterías
Una de las grandes particularidades de este material es que se encuentra en abundancia en insectos, crustáceos y hongos. Por otro lado, este polímero versátil es:
- Altamente sostenible.
- Biocompatible y biodegradable.
- Rentable y no tóxico.
- Recuperable de fuentes vírgenes y de residuos agrícolas, industriales y alimentarios.
Además, su valorización puede ayudar a minimizar las emisiones de gases de efecto invernadero, los residuos y los costes en numerosas industrias:
- Biomedicina.
- Alimentos.
- Textiles.
- Empaques.
- Agricultura.
Las características sobresalientes de las baterías producidas con quitosano y zinc son las siguientes:
- No son inflamables.
- Se descomponen en el suelo por degradación microbiana en cinco meses.
Asimismo, existen tres aspectos destacables: el respeto al medio ambiente, el bajo coste y la alta capacidad de descarga. Su biodegradabilidad complementa la lista de beneficios. No obstante, se esperan pruebas a mayor escala para un futuro uso comercial.
Sigamos cuidando el planeta
Cuidar de nuestro planeta es cada vez más urgente. En el futuro, alternativas como el quitosano permitirán el reemplazo de materiales dañinos. Aún se está trabajando para mejorar este producto y su proceso de fabricación con enfoque ambiental. De esta manera, la industria de las baterías podría representar un gran avance en la sostenibilidad del medio ambiente.
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