Mientras esperamos baterías de estado sólido, la Universidad de Córdoba tiene una idea para el coche eléctrico: la caca humana – Desde dentro

La industria automotriz ha abrazado la electrificación. Ya sean híbridos, enchufables o 100% eléctricos, todos cuentan con baterías y la clave para convencer a más usuarios de que abandonen su coche de combustión es garantizar mayores autonomías. Las baterías de estado sólido son una de las tecnologías que se estudian, pero hay otras que son muy prometedoras, como las de litio-azufre, y la Universidad de Córdoba cree que hay dos ingredientes secretos para mejorar la fórmula.

orina y excrementos.

Li-S. No son nuevos. Llevamos más de una década hablando de baterías de sulfuro de litio y, si bien creemos que las economías de escala son necesarias para que las baterías de estado sólido despeguen, las baterías de litio-azufre son una de las esperanzas para los automóviles eléctricos. Tienen el doble de densidad energética real que los iones de litio, el azufre es extremadamente abundante y económico en comparación con materiales críticos como el cobalto o el níquel, no está bajo el control de China, es más seguro porque el riesgo de fuga térmica es menor y el impacto ambiental es menor.

No son perfectos porque la conductividad es baja, los procesos de fabricación no están tan optimizados como las alternativas actuales y, sobre todo, la vida útil actual es muy limitada: aunque son avanzar En este sentido, son sólo de 300 a 500 ciclos de carga, frente a los 1.000 a 3.000 de las baterías de iones de litio. Sin embargo, como decimos, se han convertido en una tecnología prometedora y la Universidad de Córdoba quiere que uno de los componentes de la batería sea… caca.

Baterías de desecho. El Instituto Químico de Energía y Medio Ambiente (IQUEMA) de Universidad de Córdoba publicado uno estudiar Están probando el potencial de los lodos de una planta de tratamiento de aguas residuales municipales para convertirse en carbón activado. Es un material imprescindible para las baterías de litio-azufre porque actúa como conductor y lo ven como la respuesta al reto de optimizar los electrodos de estas baterías.

Como decía el azufre tiene ventajas, pero una de las grandes desventajas es su índice de conductividad. Esto requiere carbón activado y otras matrices conductoras, cuya producción es costosa. Pero cuando esta matriz conductora surge de los residuos que todas las ciudades del mundo producen pase lo que pase, la cosa cambia.

Villaviciosa de Córdoba. IQUEMA utilizó para ello lodos de la estación depuradora Villaviciosa de Córdoba. Para realizar el experimento, esta instalación utiliza un sistema de tratamiento que produce un lodo con una interesante composición:

• Es rico en materia orgánica.
• También en metales, nitrógeno y fósforo.

Su combinación puede crear un material con un buen índice de rendimiento electroquímico. El proceso es el siguiente:

• Seco: El barro se seca y se pulveriza.
• Modificación química: Se añade potasio como agente químico para hacer el material más poroso.
• pirólisis: La mezcla se expone a temperaturas de 800 °C para convertir la materia orgánica en carbón activado.
• Mezcla con azufre: Así, queda encerrado en la matriz de carbón activado y el paso final sería integrarlo en los electrodos de la batería.

Prometedor. Los investigadores comprobaron que el carbón activado obtenido tiene propiedades ideales para ser utilizado como material en estas baterías. Su estructura porosa y el dopaje con nitrógeno mejoran el transporte de electrones e iones y el material resultante tiene un alto contenido en azufre. Esto permite que la batería tenga una alta estabilidad electroquímica.

Es decir, uno de los grandes problemas de esta tecnología, la baja conductividad del azufre para el cátodo, reblandece la matriz formada a partir del lodo de Villaviciosa de Córdoba. Y como su materia prima es la que es, es más fácil de reciclar que otras baterías convencionales, que requieren el desarrollo de tecnologías adyacentes para la sostenibilidad. Según los investigadores, este es un camino que vale la pena explorar porque “triple la capacidad de almacenamiento de una batería de iones de litio”.

Más allá de la caca. Dados los resultados, es probable que veamos más estudios en la misma dirección. Es algo que soluciona un doble problema: la gestión de los residuos municipales, al convertirlos en un material clave para resolver uno de los retos de las baterías de litio-azufre. Y lo interesante es que IQUEMA no se quedó sólo en los lodos de la depuradora.

Previamente explorado el potencial de subproductos agroindustriales como huesos de aceituna y aguacate, pero también cáscaras de almendras y pistachos. El problema es que estos materiales ya tienen demanda en otros ámbitos (por ejemplo, en el compostaje o en la calefacción), y ésta es la gran ventaja de los excrementos humanos: “nadie” los quiere.

Imágenes | COMO, Tomás Freres

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