{"id":26276,"date":"2022-02-15T10:15:06","date_gmt":"2022-02-15T16:15:06","guid":{"rendered":"https:\/\/otech.uaeh.edu.mx\/noti\/?p=26276"},"modified":"2022-02-15T10:15:06","modified_gmt":"2022-02-15T16:15:06","slug":"un-equipo-de-investigadores-disena-un-prototipo-de-bateria-que-usa-calcio-en-lugar-de-litio","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/otech.uaeh.edu.mx\/noti\/energias-alternas\/un-equipo-de-investigadores-disena-un-prototipo-de-bateria-que-usa-calcio-en-lugar-de-litio\/","title":{"rendered":"Un equipo de investigadores dise\u00f1a un prototipo de bater\u00eda que usa calcio en lugar de litio"},"content":{"rendered":"<p class=\"\" style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">Desde que se descubri\u00f3 la electricidad, los inventores se han afanado en buscar formas de almacenarla. <!--more-->Las bater\u00edas no tardaron mucho en convertirse en la forma m\u00e1s habitual de conservar la energ\u00eda por medios qu\u00edmicos, pero, para lograr que fuesen port\u00e1tiles o pudiesen recargarse, hicieron falta siglos de ajustes en las combinaciones elementales que culminaron en las bater\u00edas de las que dependen los dispositivos en la actualidad. Las bater\u00edas de iones de litio, verdaderas protagonistas de esta era de dispositivos electr\u00f3nicos port\u00e1tiles, parecen abocadas a morir de \u00e9xito. El litio resulta caro de extraer y peligroso de manipular, lo que a su vez dificulta su transformaci\u00f3n y reciclaje. La demanda sobrepasa los recursos disponibles, caracterizados por un aislamiento geogr\u00e1fico \u2014se hallan en lugares como las zonas despobladas de Australia\u2014 que a\u00f1ade complejidad a las cadenas de suministro.<\/span><\/p>\n<p class=\"\" style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">Los datos de la UE reflejan que Europa necesitar\u00e1 hasta sesenta veces m\u00e1s litio en 2050 para satisfacer la demanda de bater\u00edas con las que equipar los veh\u00edculos el\u00e9ctricos y almacenar las energ\u00edas renovables en las que se sustentan los objetivos de emisiones recogidos en el\u00a0<a style=\"color: #000000;\" href=\"https:\/\/ec.europa.eu\/info\/strategy\/priorities-2019-2024\/european-green-deal_es\" data-link-track-dtm=\"\">Pacto Verde Europeo<\/a>.<\/span><\/p>\n<p class=\"\" style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">Sin embargo, esa misma propiedad complic\u00f3 la selecci\u00f3n de otros componentes necesarios para construir el prototipo de bater\u00eda, como el electrolito por el que fluyen los iones. \u00abEn el electrolito se producen muchas interacciones entre los iones de Ca2+ y las mol\u00e9culas de disolvente, y ello reduce la movilidad del calcio\u00bb, indica Palac\u00edn. Una excelente conductividad en el electrolito implica que los iones pueden moverse m\u00e1s r\u00e1pido, lo que a su vez aumenta la potencia de la bater\u00eda.<\/span><\/p>\n<p class=\"\" style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">Para superar este escollo, los investigadores desarrollaron modelos de varias sales y disolventes para hallar un electrolito capaz de crear una capa de pasivaci\u00f3n en el electrodo de calcio que facilitase la transferencia de iones. \u00abParece que, finalmente, todas las sales de electrolitos que funcionan contienen boro\u00bb, explica. \u00abUtilizamos tetrafluoroborato de calcio disuelto en una mezcla de etileno y carbonato de propileno\u00bb.<\/span><\/p>\n<p class=\"\" style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">El siguiente paso en el proceso de comercializaci\u00f3n del prototipo ser\u00eda mejorar los m\u00e9todos empleados para fabricar los electrodos a partir de calcio y desarrollar electrodos positivos adecuados.<\/span><\/p>\n<h3 class=\"\" style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">Otros elementos abundantes<\/span><\/h3>\n<p class=\"\" style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">Juan Lastra, de la Universidad T\u00e9cnica de Dinamarca, particip\u00f3 en otra iniciativa para desarrollar bater\u00edas a partir de elementos comunes. Lastra particip\u00f3 en el proyecto\u00a0<a style=\"color: #000000;\" href=\"https:\/\/cordis.europa.eu\/project\/id\/766581\" data-link-track-dtm=\"\">SALBAGE<\/a>, como parte de un equipo de investigadores que trataban de desarrollar una bater\u00eda a partir de un \u00e1nodo de aluminio y un c\u00e1todo de azufre. El aluminio es incluso m\u00e1s abundante que el calcio, pero incorporarlo a una bater\u00eda plantea dificultades similares.<\/span><\/p>\n<p class=\"\" style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">\u201cTodos estos iones multivalentes (Ca2+, Al3+) son muy reactivos, y es dif\u00edcil hacer que se muevan por s\u00ed solos\u201d, explica Lastra. En las bater\u00edas de aluminio-azufre, el aluminio se encuentra siempre en forma de aluminio y algunos iones de cloruro, AlCl4-. \u201cSe produce un proceso de conversi\u00f3n en el que este aluminio se desacopla gradualmente del grupo AlCl4 y reacciona con el azufre en el lado del c\u00e1todo\u201d, se\u00f1ala Lastra, a lo que a\u00f1ade que \u201cse parece m\u00e1s a la bater\u00eda de plomo-\u00e1cido de un coche que a la de iones de litio de un tel\u00e9fono m\u00f3vil\u201d.<\/span><\/p>\n<h3 class=\"\" style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">Bater\u00edas flexibles<\/span><\/h3>\n<p class=\"\" style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">Para optimizar la transferencia de estos iones, el equipo se propuso crear y utilizar un nuevo tipo de electrolito denominado disolvente eut\u00e9ctico profundo. Este consiste en unir dos s\u00f3lidos para que se conviertan en un l\u00edquido. \u201cFunciona igual que cuando mezclas sal con hielo y forman un l\u00edquido \u2014salmuera\u2014 incluso a temperaturas bajo cero\u201d, explica Lastra.<\/span><\/p>\n<p class=\"\" style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">Con ayuda de un superordenador, crearon un modelo para combinar una sal de cloruro de aluminio con urea, un compuesto presente en la orina, con el objetivo de hallar la mejor proporci\u00f3n de mezcla para desarrollar un electrolito l\u00edquido: \u201cModelizamos cerca de 300 \u00e1tomos, para un tiempo de simulaci\u00f3n no superior a un nanosegundo, pero simular un nanosegundo de este l\u00edquido lleva medio a\u00f1o de trabajo\u201d. Este proceso se dilata tanto porque los investigadores deben analizar un mill\u00f3n de pasos por nanosegundo para simular adecuadamente todas las posibles reacciones.<\/span><\/p>\n<p class=\"\" style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">Una vez identificada la proporci\u00f3n adecuada, los investigadores del proyecto en Espa\u00f1a descubrieron que pod\u00edan convertir el electrolito en un gel a\u00f1adiendo pol\u00edmeros a la soluci\u00f3n. Seg\u00fan el investigador, \u201cresulta muy \u00fatil disponer de un gel, por motivos de seguridad y factor de forma. Si puedes utilizar gel para desarrollar una bater\u00eda, esta ser\u00e1 flexible y podr\u00e1 doblarse\u201d.<\/span><\/p>\n<p class=\"\" style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">Emplear un gel en lugar de un l\u00edquido tambi\u00e9n aporta beneficios en t\u00e9rminos de seguridad, ya que se reducen las posibilidades de que se produzcan fugas. A ello hay que a\u00f1adir que los materiales son todos seguros y econ\u00f3micos: \u201cEl aluminio, el azufre, el propio electrolito y la urea son muy, muy baratos. Incluso el pol\u00edmero lo es\u201d.<\/span><\/p>\n<p class=\"\" style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\">La seguridad que ofrecen los componentes puede ser un elemento clave para evitar su futura obsolescencia. Una de las principales desventajas de las bater\u00edas de iones de litio es que contienen elementos t\u00f3xicos y escasos, lo que dificulta mucho su integraci\u00f3n en la econom\u00eda circular. \u201cEste tipo de tecnolog\u00eda puede ser una opci\u00f3n muy competitiva para desarrollar aplicaciones est\u00e1ticas, como las empleadas para almacenar energ\u00eda de un parque e\u00f3lico o solar\u201d, declara Lastra.<\/span><\/p>\n<p class=\"\" style=\"text-align: justify;\"><span style=\"color: #000000;\"><i>La investigaci\u00f3n descrita en este art\u00edculo se financi\u00f3 con fondos de la UE. Art\u00edculo publicado originalmente\u00a0<\/i><a style=\"color: #000000;\" href=\"https:\/\/ec.europa.eu\/research-and-innovation\/en\/horizon-magazine?pk_campaign=search_campaign&amp;pk_source=google&amp;pk_medium=search\" data-link-track-dtm=\"\"><i>en Horizon<\/i><\/a><i>, la Revista de Investigaci\u00f3n e Innovaci\u00f3n de la Uni\u00f3n Europea.<\/i><\/span><\/p>\n<p>Fuente:<\/p>\n<p>Bilby, E. H. (2022, 15 febrero). <i>Un equipo de investigadores dise\u00c3\u00b1a un prototipo de bater\u00c3\u00ada que usa calcio en lugar de litio<\/i>. El Pa\u00c3\u00ads. Recuperado 15 de febrero de 2022, de https:\/\/elpais.com\/tecnologia\/2022-02-15\/un-equipo-de-investigadores-disena-un-prototipo-de-bateria-que-usa-calcio-en-lugar-de-litio.html<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Desde que se descubri\u00f3 la electricidad, los inventores se han afanado en buscar formas de almacenarla.<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":26277,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[82],"tags":[],"class_list":["post-26276","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-energias-alternas"],"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO plugin v26.7 - https:\/\/yoast.com\/wordpress\/plugins\/seo\/ -->\n<title>Un equipo de investigadores dise\u00f1a un prototipo de bater\u00eda que usa calcio en lugar de litio - Observatorio Tecnol\u00f3gico de Hidalgo<\/title>\n<meta name=\"robots\" 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