Baterías que usan el caparazón de cangrejos, la insólita energía del futuro

El estudio, publicado en la revista Matter, procede del grupo de investigadores del Centro de innovación de Materiales de la Universidad de Maryland, que han hecho una prueba de concepto. La química funciona bien, luego toca pensar en cómo escalar su producción. Y la clave está en los caparazones de los cangrejos, ricos en quitina, un polisacárido que podemos encontrar también en ciertos insectos y hongos, y que sería útil en el desarrollo de baterías por su capacidad para ser usado como elemento electrolítico.

A través de la quitina se obtiene un derivado que es el quitosano. Liangbing Hu, director del Centro de Innovación de Materiales de la Universidad de Maryland y líder del artículo, menciona que «la quitina tiene muchas fuentes, como las plumas de los calamares. Pero la más abundante , se encuentra en los exoesqueletos de crustáceos. Cosas como colas de camarones rosadas, caparazones de langosta carmesí y, los caparazones de cangrejo».

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Cabe mencionar que un estudio de Nature destacaba que se generan unos 8 millones de toneladas de caparazones de cangrejo, camarón y langosta en todo el mundo como desperdicio que ahora tendría uso.

Los investigadores le añadieron al quitosano una solución acuosa de ácido acético para sintetizarla en una membrana de gel que puede emplearse como electrolito. Básicamente un electrolito actúa como conductor para transportar los iones eléctricos entre la placa positiva y la negativa cuando la batería se carga o se descarga. Posteriormente lo combinaron con zinc para fabricar baterías. La batería resultante de este compuesto puede almacenar energía procedente de fuentes eólicas y solares.

Ponrouch señala que «este polímero al ser de origen biológico reemplazaría los polímeros sintéticos que se usan hasta ahora y que no son 'environmentally friendly', porque para la producción de estos se usan disolventes que son bastante tóxicos. Además son productos inflamables y corrosivos. Entonces tener un polímero de origen biológico conlleva un punto a favor de la sostenibilidad».

Además los productos químicos usados en las baterías convencionales, como las de iones de litio, pueden tardar cientos de años en descomponerse. Hu también explicaba que «fabricar baterías con un electrolito biodegradable significa que dos tercios de la pila podría ser descompuesta por microbios. Y en el caso de esta batería se podría descomponer en solo cinco meses, solo quedaría el componente metálico, el zinc, que puede reciclarse con facilidad».

La batería tiene una eficiencia energética del 99,7 % incluso después de 1000 ciclos de batería, que son unas 400 horas. «No es fácil que las baterías funcionen con una alta densidad de corriente. El rendimiento mostrado sugiere el mérito del material a base de quitosano en este trabajo», afirmó Hu.

En cuanto a la pregunta de cuándo estaría lista este tipo de batería, Ponrouch señala que «es un poco más avanzada que las otras tecnologías fuera del litio. En el sentido de que es solamente una sustitución del electrolito en una tecnología de batería ya existente. La batería de zinc está investigándose desde varios años, así que no está cambiando completamente la química de la batería, solamente está sustituyendo uno de los componentes. Con lo que podría ser un poco más rápido su escalabilidad que la de otras si genera interés».

La idea sería combinar este ingenio con otros componentes sostenibles para hacer una pila totalmente 'verde'. Y Hu señala que «en el futuro, espero que todos los componentes de las baterías sean biodegradables».