Usar pelo de vaca para hacer baterías de litio más baratas, el novedoso proyecto de una universidad argentina  

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Las evaluaciones preliminares resultaron un éxito y el proyecto ya fue patentado en Estados Unidos por YPF Tecnología. El próximo paso: conectar a las curtiembres con la industria del litio para escalar la producción.
La reconversión energética hacia los autos eléctricos y el consecuente boom en el mercado de las baterías de litio puso el foco en las investigaciones que apuntan a volver más eficientes los procesos de extracción del mineral y el desarrollo de las tecnología asociada.

La última novedad para la industria llega a partir del trabajo de investigación de un equipo de la Universidad Nacional de Córdoba (UNC), que propone reciclar pelos de vaca para abaratar las baterías de litio.
La iniciativa, impulsada por las investigadoras Victoria Bracamonte, Guillermina Luque y Andrea Calderón, junto con el resto de los integrantes del Laboratorio de Energías Sustentables (Laes) de la universidad, plantea el uso del pelo residual de los bovinos como materia prima para crear baterías de litio de próxima generación, que sean más sustentables y menos costosas.

Los investigadores estiman que este tipo de baterías brindarán más autonomía a los futuros vehículos eléctricos.
Si bien el proyecto suena peculiar, cuenta con el respaldo de YPF-Tecnologías (Y-TEC), la empresa de la petrolera estatal y el Conicet, y ya fue patentado en Estados Unidos tras unos primeros resultados auspiciosos.
“Los siguientes pasos son escalar la producción y conectar las industrias de la curtiembre y de las baterías para generar un proceso circular. Esto es a largo plazo”, asegura doctora química Bracamonte.

En ese sentido, los especialistas estiman que las baterías podrían llegar al mercado recién dentro de 10 años, ya que se trata de una tecnología nueva que dista de los procesos estandarizados.
“El desarrollo y la prueba a escala industrial van a llevar tiempo. En todo caso, tampoco reemplazarán a las baterías actuales. Es probable que convivan”, agrega Ezequiel Leiva, integrante del Laes e investigador del Conicet y de la UNC.
 

Pelos de vaca y azufre en las baterías de litio

Las baterías actuales tienen un ánodo de grafito y un cátodo de cobalto y níquel, estos últimos son elementos escasos, caros y contaminantes.
Por eso, una de las alternativas que se manejan es reemplazar este cátodo por uno de azufre, que no solo reduciría costos, sino que optimizaría el proceso de carga y descarga.
Ese azufre, no obstante, debe contar con una estructura a la cual adherirse para funcionar, y se estudia la posibilidad de emplear biocarbones para este fin.

El biocarbón se obtiene a partir de la cocción de residuos orgánicos y tiene estructuras micro y nanoporosas, que le dan una mayor superficie de exposición.
Esta cualidad puede mejorar la velocidad de carga, la densidad de energía y dar mayor estabilidad en los ciclos de carga.
De esta manera, el proyecto propone extraer los biocarbones de los pelos de vaca, pero antes el insumo debe pasar por ciertos procedimientos.

“El pelo de vaca lo obtuvimos de una conocida que trabaja en una curtiembre. El primer desafío fue lavarlo para sacarle la orina. En la bibliografía no había nada, así que decidí traerlo a casa y lavarlo en el lavarropas en una bolsita. Luego volver a lavarlo para sacar el remanente de jabón”, cuenta Bracamonte.
Una vez limpios, los folículos se cocinaron dos veces hasta alcanzar los 900 grados, para luego ser agregados al azufre para formar el cátodo. A este se le incorporó un ánodo de litio puro y se armó una pequeña batería como la de una pila de reloj.

Según informaron los especialistas, la batería logró un gran rendimiento electroquímico, muy prometedor para estos desarrollos con azufre.
Ocurre que durante la carga de una batería de litio-azufre se producen reacciones químicas que generan sustancias (polisulfuros) que van desgastando la capacidad.
Sin embargo, en las pruebas con biocarbón de pelo de vaca no se observaron estos problemas, al menos luego de 100 ciclos de carga-descarga.

“Tenemos que estudiar más en profundidad. Puede haber sustancias o algo en la estructura del biocarbón de pelo de vaca que esté evitando que se formen estas sustancias indeseadas”, comenta Leiva.
“La estructura inicial del pelo puede tener un impacto sobre la morfología final del biocarbón y ser la responsable de esta mejora”, agrega Bracamonte. Los investigadores estiman que este tipo de baterías brindarán más autonomía a los futuros vehículos eléctricos.
 

Créditos:

• Publicado en el Sitio DinamicArg. (29/09/23).