{"id":11025,"date":"2023-10-13T10:00:54","date_gmt":"2023-10-13T10:00:54","guid":{"rendered":"https:\/\/revistanyt.com.ar\/online\/?p=11025"},"modified":"2023-10-13T05:11:41","modified_gmt":"2023-10-13T05:11:41","slug":"pelos-de-vacas-argentinas-para-crear-baterias-mas-sustentables","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistanyt.com.ar\/online\/pelos-de-vacas-argentinas-para-crear-baterias-mas-sustentables\/","title":{"rendered":"Pelos de vacas argentinas para crear bater\u00edas m\u00e1s sustentables"},"content":{"rendered":"

Investigadores de la UNC recuperaron este residuo de curtiembres para desarrollar pilas de litio-azufre de pr\u00f3xima generaci\u00f3n. El trabajo fue realizado con el apoyo YPF-Tecnolog\u00edas (Y-TEC), que ya present\u00f3 la patente del proyecto en EE.UU.<\/strong><\/span><\/p>\n

Victoria Bracamonte, junto con Guillermina Luque y Andrea Calder\u00f3n, recibieron una bolsa de pelos de vaca con \u201cun olor a pis que espantaba\u201d. Pero tanto ellas como el resto del grupo del Laboratorio de Energ\u00edas Sustentables (Laes) de la Universidad Nacional de C\u00f3rdoba (UNC) pensaron que pod\u00eda ser una materia prima prometedora para crear bater\u00edas de litio de pr\u00f3xima generaci\u00f3n.<\/p>\n

El resultado en la mesada del laboratorio fue un \u00e9xito. Tal es as\u00ed que Y-TEC, la empresa de YPF y Conicet, decidi\u00f3 patentar el desarrollo en EE.UU. \u201cLos siguientes pasos son escalar la producci\u00f3n y conectar las industrias de la curtiembre y de las bater\u00edas para generar un proceso circular. Esto es a largo plazo\u201d, asegura Victoria (38 a\u00f1os), quien es doctora en Qu\u00edmica, investigadora del Conicet y profesora de la Facultad de Ciencias Qu\u00edmicas (FCQ) de la UNC.<\/p>\n

En tanto, Ezequiel Leiva, integrante del Laes e investigador de Conicet y de la UNC, agrega: \u201cSe trata de bater\u00edas que podr\u00edan llegar a estar en el mercado reci\u00e9n dentro de 10 a\u00f1os. Son una tecnolog\u00eda muy distinta a la actual. El desarrollo y la prueba a escala industrial van a llevar tiempo. En todo caso, tampoco reemplazar\u00e1n a las bater\u00edas actuales. Es probable que convivan\u201d.<\/p>\n

Las bater\u00edas son necesarias para el boom<\/em> de veh\u00edculos el\u00e9ctricos que comienza a asomarse. De esta manera se busca transformar el sector de transporte, uno de los principales emisores de gases de efecto invernadero originados tras la combusti\u00f3n de nafta, gasoil y gas. El objetivo es acelerar la transici\u00f3n energ\u00e9tica y reducir el impacto del cambio clim\u00e1tico.<\/p>\n

C\u00f3mo funciona una bater\u00eda de litio<\/h3>\n

Las bater\u00edas actuales tienen un \u00e1nodo de grafito y un c\u00e1todo de cobalto y n\u00edquel. Estos \u00faltimos son elementos escasos, caros y contaminantes. Cuando se cargan, los iones de litio pasan al \u00e1nodo. As\u00ed se almacena la energ\u00eda. Durante el uso de la bater\u00eda (la descarga) los iones de litio se mueven en el sentido inverso.<\/p>\n

Para lograr bater\u00edas m\u00e1s eficientes se deben resolver varias limitaciones de este proceso, como la cantidad de ciclos de carga-descarga capaz de soportar la bater\u00eda, la velocidad de carga y su densidad de energ\u00eda. Todo ello sin comprometer su seguridad; esto es, evitar sobrecargas, sobrecalentamientos y cortocircuitos.<\/p>\n

Utilizar el azufre como c\u00e1todo podr\u00eda generar una mejora en estas cualidades, adem\u00e1s de ser un elemento m\u00e1s abundante, menos contaminante y menos costoso. Es decir que se obtendr\u00eda una bater\u00eda m\u00e1s sustentable. Pero este azufre necesita un \u201cesqueleto\u201d en donde adherirse para formar el c\u00e1todo. Aqu\u00ed es donde viene el pelo de vaca.<\/p>\n

Una de las sustancias que se estudian para crear estos esqueletos son los biocarbones: carbonos obtenidos a partir de la \u201ccocci\u00f3n\u201d de residuos org\u00e1nicos. El biocarb\u00f3n tiene estructuras micro y nanoporosas, lo que le da una mayor superficie de exposici\u00f3n. Esta cualidad puede mejorar la velocidad de carga, la densidad de energ\u00eda y dar mayor estabilidad en los ciclos de carga.<\/p>\n

Daniel Barraco, investigador de Conicet, integrante del Laes y secretario de Ciencia y Tecnolog\u00eda de la UNC, asegura que este desarrollo no fue una serendipia, un descubrimiento casual. \u201cSe viene colaborando con Y-TEC en el desarrollo de biocarbones desde 2017. Comenzamos con f\u00e9cula de mandioca y luego fuimos complejizando con estudios en c\u00e1scara de man\u00ed, de arroz y otros\u201d, explica.<\/p>\n

Del pelo de vaca a la bater\u00eda<\/h3>\n

El equipo del Laes utiliz\u00f3 el pelo de vaca para obtener biocarb\u00f3n. Pero antes el curioso insumo tuvo que someterse a procesos m\u00e1s dom\u00e9sticos.<\/p>\n

\"\"\u201cEl pelo de vaca lo obtuvimos de una conocida que trabaja en una curtiembre. El primer desaf\u00edo fue lavar el pelo para sacarle la orina. En la bibliograf\u00eda no hab\u00eda nada, as\u00ed que decid\u00ed traerlo a casa y lavarlo en el lavarropas en una bolsita. Luego volv\u00ed a lavarlo para sacar el remanente de jab\u00f3n\u201d, cuenta Bracamonte.<\/p>\n

Los pelos limpios se \u201ccocinaron\u201d dos veces hasta alcanzar 500 grados y, luego, 900 grados. Luego se le agreg\u00f3 el azufre. Toda esta \u201creceta\u201d es la que est\u00e1 siendo patentada por Y-TEC.<\/p>\n

Con este c\u00e1todo y un \u00e1nodo de litio puro se arm\u00f3 una peque\u00f1a bater\u00eda como la de una pila de reloj. Logr\u00f3 un gran rendimiento electroqu\u00edmico, muy prometedor para estos desarrollos con azufre. Ocurre que durante la carga de una bater\u00eda de litio-azufre se producen reacciones qu\u00edmicas que generan sustancias (polisulfuros) que van desgastando la capacidad.<\/p>\n

No obstante, en las pruebas con biocarb\u00f3n de pelo de vaca no se observaron estos problemas, al menos luego de 100 ciclos de carga-descarga. \u201cTenemos que estudiar m\u00e1s en profundidad. Puede haber sustancias o algo en la estructura del biocarb\u00f3n de pelo de vaca que est\u00e9 evitando que se formen estas sustancias indeseadas\u201d, comenta Leiva. \u201cLa estructura inicial del pelo puede tener un impacto sobre la morfolog\u00eda final del biocarb\u00f3n y ser la responsable de esta mejora\u201d, agrega Bracamonte.<\/p>\n

Mayor autonom\u00eda<\/h3>\n

Leiva, quien este a\u00f1o recibi\u00f3 el premio Konex como uno de los 100 cient\u00edficos argentinos m\u00e1s destacados de la d\u00e9cada pasada, asegura que este tipo de bater\u00edas brindar\u00e1n m\u00e1s autonom\u00eda a los futuros veh\u00edculos el\u00e9ctricos. \u201cUna bater\u00eda de litio actual de 200 kilos permite que un auto recorra entre 160 a 200 kil\u00f3metros. Son pocos kil\u00f3metros. Las bater\u00edas de litio-azufre permitir\u00e1n autonom\u00edas de hasta 400 kil\u00f3metros\u201d, explica.<\/p>\n

Las curtiembres son una importante industria que utiliza mano de obra y materia prima nacionales. Pero produce gran cantidad de residuos s\u00f3lidos y el pelo de vaca es el principal. De cada tonelada de piel de vaca h\u00fameda se generan 85 kilos de pelo residual.<\/p>\n

De la investigaci\u00f3n tambi\u00e9n participaron Guillermina Luque, Andrea Calder\u00f3n, Fernando Cometto, Sofia Raviolo, Melina Cozzarin. El trabajo a partir del que se present\u00f3 la patente ya fue aceptado para su publicaci\u00f3n en la revista Chemistry Select<\/strong> y se encontrar\u00e1 pr\u00f3ximamente disponible bajo el t\u00edtulo de \u201cSustainable Cow Hair Biocarbon-Sulfur Cathodes with Enhanced Electrochemical Performance\u201d.<\/p>\n

Barraco sostiene: \u201cEs un claro ejemplo de que la ciencia b\u00e1sica argentina puede llevar a desarrollo importantes que luego pueden tomar las industrias locales y as\u00ed hacer crecer la econom\u00eda y el trabajo calificado\u201d.<\/p>\n

Bracamonte agrega: \u201cFueron dos a\u00f1os de trabajo duro con la pandemia de por medio. Hicimos frente a situaciones adversas de financiamiento, de accesibilidad a t\u00e9cnicas y, por momentos, de frustraci\u00f3n. Pero lo logramos\u201d.<\/p>\n

 <\/p>\n

Autor: Lucas Viano<\/span><\/p>\n

Fuente: unciencia.unc.edu.ar<\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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