Científicos argentinos crean baterías de litio y azufre de próxima generación
Ya tramitan en EE.UU. la patente del proyecto de los investigadores.Ya tramitan en EE.UU. la patente dl proyecto de los investigadores.
Investigadores de la Universidad Nacional de Córdoba (UNC) recuperaron pelo de vaca, considerado un residuo de curtiembre, para desarrollar baterías de litio-azufre de próxima generación.
La patente del proyecto ya se presentó en Estados Unidos y fue aceptada para su publicación en la revista Chemistry Select.
Las baterías actuales tienen un ánodo de grafito y un cátodo de cobalto y níquel, elementos escasos, caros y contaminantes.
Utilizar el azufre como cátodo podría generar una mejora en estas cualidades, además de ser un elemento más abundante y menos contaminante y costoso. Este azufre necesita un “esqueleto” en donde adherirse para formar el cátodo. Una de las sustancias que se está estudiando para crear estos esqueletos son los biocarbones, carbones obtenidos a partir de la “cocción” de residuos orgánicos. Es así como Victoria Bracamonte, Guillermina Luque y Andrea Calderón, junto con el equipo de investigadores del Laboratorio de Energías Sustentables pensaron que el pelo de vaca podía ser una materia prima prometedora para crear baterías de litio de próxima generación. El pelo vacuno es el principal residuo de las curtiembres, una importante industria que utiliza mano de obra y materia prima nacionales. De cada tonelada de piel de vaca húmeda se generan 85 kilos de pelo residual.
El equipo de investigación recibió una bolsa de pelos de vaca con “un olor a pis que espantaba”, admiten, por lo que el curioso insumo tuvo que someterse a procesos más domésticos.
“El primer desafío fue lavar el pelo para sacarle la orina. En la bibliografía no había nada, así que decidí traerlo a casa y lavarlo en el lavarropas en una bolsita. Luego volví a lavarlo para sacar el remanente de jabón”, cuenta Bracamonte, doctora en Química, investigadora del Conicet. Los pelos limpios se “cocinaron” dos veces hasta alcanzar 500 grados y, luego, 900 grados. Después se le agregó el azufre. El resultado en la mesada del laboratorio fue un éxito: utilizaron el pelo de vaca para obtener biocarbón, cuyas estructuras micro y nanoporosas pueden mejorar la velocidad de carga, la densidad de energía y dar mayor estabilidad en los ciclos de carga. Todo ello sin comprometer su seguridad, esto es, evitar sobrecargas, cortocircuitos y sobrecalentamientos.
“Los siguientes pasos son escalar la producción y conectar las industrias de la curtiembre y de las baterías para generar un proceso circular. Esto es a largo plazo”, asegura Bracamonte.
“Fueron dos años de trabajo duro con la pandemia de por medio. Hicimos frente a situaciones adversas de financiamiento, de accesibilidad a técnicas y por momentos, de frustración. Pero lo logramos”, agrega Bracamonte. Las baterías son necesarias para el boom de vehículos eléctricos que comienza a asomarse. De esta manera, se busca transformar el sector de transporte, uno de los principales emisores de gases de efecto invernadero originados tras la combustión de nafta, gasoil y gas. El objetivo es acelerar la transición energética y reducir el impacto del cambio climático. “Estas nuevas baterías podrían llegar a estar en el mercado recién dentro de diez años. Son una tecnología muy distinta a la actual. El desarrollo y la prueba a escala industrial van a llevar tiempo. Tampoco reemplazarán a las baterías actuales. Es probable que convivan”, señala Ezequiel Leiva, integrante del LaES e investigador de Conicet y de la UNC.
Leiva, quien este año recibió el premio Konex como uno de los 100 científicos argentinos más destacados de la década pasada, asegura que este tipo de baterías brindarán más autonomía a los futuros vehículos eléctricos.
“Una batería de litio actual de 200 kilos permite que un auto recorra entre 160 a 200 kilómetros. Son pocos kilómetros. Las baterías de litio-azufre permitirán autonomías de hasta 400 kilómetros”, explica.
“Es un claro ejemplo de que la ciencia básica argentina puede llevar a desarrollo importantes que luego pueden tomar las industrias locales y así hacer crecer la economía y el trabajo calificado”, concluye Barraco. Fuente: unciencia.unc.edu.ar y Todo Agro
