En nuestra sociedad actual, en la que los dispositivos móviles y los coches eléctricos toman relevancia, la demanda de baterías eficientes va en franco aumento. Si bien se han desarrollado tecnologías capaces de almacenar mayor cantidad de energía en menor volumen, estas aún siguen siendo opciones altamente contaminantes del medio ambiente. Puedes conocer dos novedosas tecnologías para reducir los productos tóxicos en las pilas en las siguientes líneas.
El litio, un elemento químico clasificado como metal alcalino, se ha transformado en nuestro principal aliado en la elaboración de pilas y baterías ligeras. Nos aprovechamos de su capacidad de acumular una gran cantidad de energía en un espacio y peso reducidos para elaborar dispositivos de almacenamiento portátiles. Y que pueden soportar innumerables ciclos de carga y descarga, lo que se traduce en dispositivos con mayor vida útil.
Irónicamente, las mismas propiedades que hacen al litio un elemento ideal para la elaboración de pilas y baterías ligeras son las que lo hacen un material altamente contaminante. Su reactividad es tan alta que no se encuentra en estado puro en la naturaleza, sino mezclado con otros compuestos, muchos de ellos tóxicos.
El litio es altamente reactivo y se oxida rápidamente en contacto con el aire o el agua, por lo que no se encuentra en su estado puro en la naturaleza, sino en minerales o salmueras. Y aunque resulta más abundante que el estaño e igual que el plomo en nuestro planeta, no es frecuente encontrarlo en concentraciones económicamente viables.
A manera de ejemplo, la concentración en los yacimientos del Triángulo del Litio de Sudamérica es de menos del 0,1%. Luego, el 99,9% de los componentes de la salmuera de litio de dichos yacimientos es desperdicio, con el agravante de que muchos de ellos son contaminantes. Luego, no es raro que muchos expertos se muestren escépticos sobre la sostenibilidad de dicha explotación.
La alternativa española para reducir los productos tóxicos en las pilas
Álvaro Bonilla, perteneciente al grupo de Química Inorgánica de la Universidad de Córdoba, España, ha propuesto una nueva tecnología de almacenamiento energético. Se trata de una batería de sodio y azufre que acepta más de 2.000 ciclos de carga y descarga.
En esta propuesta, el cátodo (electrodo positivo) emplea azufre en lugar de los metales tóxicos usados convencionalmente. Y en el ánodo (electrodo negativo) se utiliza sodio en lugar de litio. De esta forma, se obtiene un dispositivo que usa materiales más abundantes en la naturaleza y cuya producción genera menos contaminantes y emisiones de efecto invernadero.
Para tener una idea de la mejora que implica esta tecnología, basta considerar la vida útil que se le estima. En teoría se puede elaborar una batería que dure alrededor de 15 años de uso, con una frecuencia de recarga de tres días.
Aunque la propuesta de Álvaro Bonilla y su equipo luce prometedora, aún debe sortear un gran obstáculo: el átomo de sodio es más grande que el de litio. Esto implica que el tiempo de carga de la batería propuesta es muy superior al de una de litio. No obstante, estos investigadores proponen el uso del hierro, mediante una estructura metálica y orgánica, para solventar este inconveniente.
La alternativa noruega para reducir los productos tóxicos en las pilas
Por su parte, un grupo de científicos noruegos pertenecientes a la Fundación para la Investigación Industrial y Técnica (SINTEF) ha propuesto una nueva tecnología de pilas de combustible de hidrógeno. Se han centrado en la reducción de materiales críticos como el platino y los polímeros fluorados empleados en celdas similares, para hacerla más eficiente, económica y ecológica.
Al requerir menor cantidad de minerales escasos como el platino y menor cantidad de compuestos tóxicos como las sustancias químicas sintéticas perfluoroalquiladas y polifluoroalquiladas (PFAS), se reduce el impacto ambiental. Adicionalmente, se mejora la viabilidad económica de esta tecnología basada en hidrógeno, permitiendo su masificación, y con ello, se logra reducir los productos tóxicos en las pilas.
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