Los científicos de la Universidad de Córdoba siguen trabajando tras dejarnos boquiabiertos con sus baterías de calcio para vehículos eléctricos. Su objetivo es encontrar una materia prima que no sea compleja de extraer y procesar, como ocurre con las baterías de iones de litio.
Así, han logrado desarrollar baterías de litio-azufre para coches eléctricos con cáscaras de almendra, y aseguran que con esta materia prima se puede conseguir aumentar la autonomía en nada menos que un 60 % y realizar cargas en menos de una hora.
La biomasa como principal elemento de las baterías
El equipo de investigación FQM-175 de Química Inorgánica del Instituto Universitario en Química Fina y Nanoquímica de la Universidad de Córdoba lleva años trabajando en el desarrollo de baterías a partir de materias primas que supongan menor impacto medioambiental y a la vez aumenten el rendimiento.
De hecho, su investigación se centra en las baterías de litio-azufre, consideradas como uno de los sistemas de almacenamiento de energía más prometedores debido a sus numerosas ventajas, como su alta energía específica y capacidad.
Estos valores son mucho más altos que los encontrados en las baterías de iones de litio actuales que dominan el mercado hoy en día, debido al número de electrones involucrados en la reacción electroquímica.
Almudena Benítez y Marcos González, los responsables de la investigación, han demostrado que las cáscaras de almendra pueden actuar como un tipo de carbón activo. Su estudio, publicado en la revista Materials, describe cómo un carbono microporoso derivado de la biomasa (cáscaras de almendra) y activado con ácido fosfórico se analizó como una matriz catódica en las baterías litio-azufre.
Según describe el estudio, al analizar los parámetros del proceso de carbonización de este residuo de biomasa, se determinaron ciertas condiciones para obtener una alta área de superficie de carbono y una alta porosidad. Y lo han hecho utilizando un proceso rápido de activación y pirolisis.
Y es que el hecho de que el carbono sea altamente poroso hace posible que actúe como huésped del azufre (que además tiene un bajo peso molecular), permitiendo alojar hasta un 60 % de su peso.
Benítez explica que los primeros resultados de simulación de estas baterías preparadas con carbones derivados de cáscaras de almendra señalan que "podrían aumentar un 60 % la autonomía de un vehículo eléctrico estándar, donde se utilizan las baterías convencionales de litio".
La batería fue probada durante 100 ciclos con una eficiencia del 100 %. El buen desempeño del compuesto también se observó bajo tasas de corriente más altas: se consiguieron cargas en una hora.
Se refuerza así la posibilidad de utilizar residuos de biomasa como fuentes sostenibles de materiales para el almacenamiento de energía. En este contexto, varios investigadores han tratado de usar carbón activado, obtenido mediante procesos simples a partir de recursos renovables o residuos de biomasa.
Algunos de estos materiales carbonosos se han propuesto como ánodos en baterías de iones de litio, como es el caso de los carbones obtenidos de azúcar (como ocurre con la producción del biodiésel), algodón, maní, café, patatas o bananas, obteniendo resultados electroquímicos prometedores.
Paralelamente, este equipo investigador se centra en abordar otros problemas de las baterías en los coches eléctricos como es la seguridad. Para resolver este serio inconveniente proponen el uso de materiales como el grafeno tridimensional y electrolitos no inflamables
De momento, utilizar un residuo que se genera de forma tan abundante en España, y sobre todo en Córdoba, para desarrollar baterías, es un avance muy significativo en el camino hacia una electromovilidad respetuosa con las personas y el medio ambiente.
Foto: Universidad de Córdoba
