Batería de coche eléctrico a partir de una materia vegetal como la cáscara de almendra.
Un grupo de científicos que iniciaron sus trabajos con sus baterías de calcio para vehículos eléctricos son los mismos que proponen utilizar la cáscara de almendra.
Su objetivo es encontrar una materia prima que no sea compleja de extraer y procesar, como ocurre con las baterías de iones de litio.
Ahora, los científicos han logrado crear una batería para coches eléctricos a partir de cáscara de almendra que aumenta la autonomía de los vehículos en un 60% y realizar cargas en menos de una hora.
Según el estudio publicado en la revista Materials, los investigadores han logrado fabricar una batería que, además de estar producida a partir de residuos vegetales (biomasa), otorga al vehículo un aumento de su autonomía.
La batería es un elemento de los automóviles eléctricos que, a día de hoy, representa la mayor reticencia para la adquisición de estos vehículos, debido al tiempo que tarda en cargarse, la poca autonomía que concede al conductor y los materiales que se necesitan para su fabricación, que suelen ser muy contaminantes y caros.
La mayoría de baterías son las denominadas ión-litio, que usan grafito procedente de combustibles fósiles y un compuesto de litio, cobalto y oxígeno muy contaminante y caro.
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.
Cáscaras de almendra
Por el contrario, esta nueva tecnología se basa en baterías de azufre-litio y sustituye el grafito por el carbono que extraen de la cáscara de almendra, de forma que hacen a la batería capaz de almacenar mayor cantidad de energía y cargarse con mayor rapidez.
El nuevo diseño ha sido testado a través de programas informáticos de simulación.
Además, comentan que “el litio no hemos podido sustituirlo porque es necesario para los experimentos en investigación básica, pero ya estamos estudiando materiales que puedan reemplazarlo como el óxido de estaño prelitiado, con una mínima cantidad de litio y que la harían más segura”.
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.
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
Se está valorizando un residuo vegetal que se genera de manera muy abundante, dándole un valor añadido hacia una explotación en sectores de alta tecnología.
Es un avance muy significativo en el camino hacia una electromovilidad respetuosa con las personas y el medio ambiente.
