En las miles de toneladas de vidrio que, todavía hoy, van a parar a vertederos de todo el mundo puede estar el secreto de una nueva generación de baterías de ion de litio que, no solo reutilizaría los miles de millones de botellas de vidrio que acaban en la basura, sino que multiplicaría al menos por cuatro la capacidad de almacenamiento de energía respecto al resto de soluciones del mercado, además de mejorar la velocidad de carga.
Estos resultados los acaba de constatar un equipo de investigadores del Bourns College of Engineering de la Universidad de California que, con botellas de vidrio desechadas y sometidas a un proceso químico de bajo coste, han sido capaces de extraer de su dióxido de silicio nanopartículas puras de silicio para crear baterías de ion de litio de alto rendimiento.
“Iniciamos el proceso con un producto desechado que iba camino del vertedero y creamos baterías que almacenan más energía, se cargan más rápido y son más estables que las pilas tipo botón que hay en el mercado. Así, tenemos un candidato muy prometedor para la próxima generación de baterías de ion de litio”, asegura Changling Li, uno de los participantes en este proyecto de investigación que lideran el profesor de ingeniería mecánica Cengiz Ozkan, y el profesor de ingeniería eléctrica, Mihri Ozkan.
Según explican en un artículo científico publicado en Nature Journal, los ánodos de silicio sustituyen al grafito en estas baterías. Aunque suelen ser más inestables, los investigadores han resuelto el problema reduciéndolos a nanoescala y combinando grandes cantidades de dióxido de silicio prácticamente puro y reacciones químicas de bajo coste.
Este proceso, que ha permitido al grupo investigador obtener baterías de ion de litio que almacenan cuatro veces más de energía que las soluciones basadas en grafito, se ha logrado en tres pasos: el primero, consistente en reducir las botellas de cristal a polvo fino; el segundo, una reducción que les permitió transformar el dióxido de silicio en nanoestructuras y, finalmente, el recubrimiento de estas nanopartículas en carbono para mejorar su estabilidad y su capacidad de almacenamiento de energía.
Tras esta innovación, con una sola botella de vidrio se puede obtener nanosilicio suficiente para entre tres y cinco baterías de celdas o para cientos de pilas de botón. Así, según defienden los investigadores, estas baterías no solo podrían ayudar a ampliar la gama de vehículos eléctricos e híbridos, sino que permitirán ahorrar energía en las cargas de teléfonos móviles y portátiles.
Hasta nueve expertos han participado en este proyecto; el último de una serie impulsada por Cengiz y Mihri Ozkan para crear ánodos de ion de litio a partir de materiales respetuosos con el medioambiente, algo que ya habían intentado con champiñones Portobella, tierra y diamoteas, un tipo de microalga rica en fósiles.
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