Investigadores suecos desarrollaron una batería de zinc económica que no utiliza litio, sino zinc y lignina, un subproducto de la industria del papel. Estos investigadores son de la Universidad de Linköping, la Universidad de Karlstad y la Universidad de Chalmers.
Diferencia entre la batería de zinc y la de litio
Con el aumento de la adopción de soluciones de energía renovable, como la eólica y la solar, la demanda de opciones de almacenamiento de energía ha crecido significativamente, por lo cual, actualmente, estas necesidades se cubren principalmente con baterías que contienen componentes como litio y cobalto y aunque estas baterías tienen la mejor densidad energética lograda hasta ahora, el suministro de estos minerales enfrenta serios problemas ambientales y de derechos humanos. Además, las baterías de iones de litio son difíciles de reciclar, lo que las hace insostenibles a largo plazo.
Por ello, la tecnología de baterías a base de zinc se usa ampliamente en el mercado, aunque solo para aplicaciones no recargables. Las soluciones a base de litio se prefieren debido a su capacidad para almacenar mayores cantidades de energía, aunque también son propensas a incendios y explosiones.
Por el contrario, las baterías de zinc son mucho más seguras y, a largo plazo, podrían reemplazar a las de iones de litio en aplicaciones recargables. Es por esta razón que los investigadores del Laboratorio de Electrónica Orgánica de la LiU decidieron utilizar zinc y lignina en el diseño de sus baterías.
Ventajas de la batería de zinc
El investigador de LiU, Ziyauddin Khan, destacó que “nuestra batería sostenible ofrece una alternativa prometedora donde la densidad de energía no es crítica“. Sin embargo, la principal razón por la que las baterías de zinc no se han utilizado extensamente es la reactividad del zinc con el agua en el electrolito, lo que conduce a la formación de gas hidrógeno y hace que el zinc sea inutilizable.
Para resolver este problema, los investigadores suecos emplearon un electrolito diferente, llamado electrolito de sal de agua en polímero (WiPSE), y demostraron que se puede aumentar la estabilidad del zinc. Según Khan, “tanto el zinc como la lignina son muy baratos y la batería es fácilmente reciclable. Si se calcula el costo por ciclo de uso, se convierte en una batería extremadamente barata en comparación con las de iones de litio”.
En comparación con otras baterías de zinc que se descargan en pocas horas, esta nueva batería puede mantener su carga durante una semana. Además, la batería es estable y retiene el 80 por ciento de su rendimiento incluso después de 8,000 ciclos.
Nueva batería: verde, económica y expandible
La batería diseñada por el equipo sueco es actualmente de tamaño reducido, aunque la tecnología puede ampliarse fácilmente hasta el tamaño de una batería para automóviles. En términos de densidad de energía, estas baterías son comparables a las de plomo-ácido, pero sin componentes tóxicos, lo que las hace más amigables con el medio ambiente.
Finalmente, Reverant Crispin, profesor de electrónica orgánica en Universidad de Linköping, subrayó la importancia de que esta tecnología esté disponible a bajo costo en países de bajos ingresos que están adoptando la energía renovable. Según Crispin, “cuando construyen su infraestructura, necesitan comenzar con tecnología verde de inmediato. Si se introduce tecnología insostenible, será utilizada por miles de millones de personas, lo que provocará una catástrofe climática”.
El avance y desarrollo en baterías de zinc puede contribuir a la sostenibilidad ambiental y también puede impulsar el desarrollo económico en regiones con recursos limitados, proporcionando una fuente de energía fiable y asequible para comunidades rurales y remotas que actualmente no tienen acceso a soluciones de almacenamiento de energía avanzada.
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Fuente: interestingengineering
Foto: liu.se
