La nanotecnología convierte los ladrillos en baterías - World Energy Trade

La nanotecnología convierte los ladrillos en baterías

Un supercondensador de ladrillo que alimenta una luz LED. Fotografía: Laboratorio de Investigación D'Arcy

Un supercondensador de ladrillo que alimenta una luz LED. Fotografía: Laboratorio de Investigación D'Arcy

Investigación, Desarrollo e Innovación
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El humilde ladrillo de la casa se ha convertido en una batería que puede almacenar electricidad, lo que aumenta la posibilidad de que los edificios puedan algún día convertirse en verdaderas centrales eléctricas.

La nueva tecnología explota la naturaleza porosa de los ladrillos rojos cocidos llenando los poros con diminutas nanofibras de un plástico conductor que puede almacenar carga. Los primeros ladrillos almacenan suficiente electricidad para alimentar pequeñas luces. Pero si se puede aumentar su capacidad, pueden convertirse en una alternativa de bajo costo a las baterías de iones de litio que se utilizan actualmente.

Estrictamente hablando, los ladrillos de energía son supercapacitores en lugar de baterías. Los supercondensadores almacenan electricidad como una carga estática en los sólidos, más bien a través de reacciones químicas como en las baterías.

La ventaja de los supercondensadores es que se cargan mucho más rápido que las baterías, pero hasta la fecha se descargan rápido y sólo pueden contener una pequeña fracción de la energía.

Investigadores de todo el mundo están trabajando para aumentar la densidad de energía de los supercapacitores, así como la velocidad de carga de las baterías.

Encontrar mejores formas de almacenamiento de energía es una parte crucial de la lucha contra la crisis climática, ya que permitiría almacenar energía renovable abundante pero intermitente hasta que se necesite.

"Una célula solar residencial, es decir en tu casa tiene que almacenar electricidad en algún lugar y típicamente usamos baterías", dijo Julio D'Arcy, de la Universidad de Washington en San Luis, EE.UU., quien fue parte del equipo de investigación.

"Lo que hemos hecho es proporcionar una nueva opción de 'alimento para el pensamiento', pero aún no hemos llegado a eso".

La densidad de energía de los ladrillos

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La densidad de energía de los primeros ladrillos de energía, reportada en la revista Nature Communications, es sólo el 1% de la de las baterías de iones de litio.

D'Arcy cree que esto se puede aumentar diez veces añadiendo materiales como óxidos metálicos para almacenar más carga en el ladrillo, lo que también haría de los ladrillos de energía una propuesta comercial.

Pero la esperanza es llegar a igualar la densidad de energía de las baterías de iones de litio"Si es así, esta tecnología es mucho más barata que las baterías de iones de litio", dijo D'Arcy."Sería un mundo diferente y no volverías a oír las palabras 'batería de iones de litio'".

Dan Brett, un profesor de ingeniería electroquímica en el University College London, Reino Unido, dijo:

"El calor ha sido el área de interés primordial al considerar el almacenamiento de energía en el tejido de los edificios. Este estudio muestra que también hay potencial para almacenar energía eléctrica. El rendimiento es muy inferior al de los supercapacitores hechos a medida, pero el principio está probado y hay un margen significativo de mejora".

Los investigadores crearon pequeños prototipos de los ladrillos de energía utilizando vapores químicos para reaccionar con los óxidos de hierro rojo de los ladrillos y luego para formar una red de nanofibras plásticas. Se utilizó un plástico especial, llamado Pedot, ya que es un muy buen conductor de la electricidad. Las reacciones hicieron que los ladrillos rojos se volvieran de color azul oscuro.

Otra ventaja de los supercapacitores

Los supercondensadores pueden ser cargados y recargados muchas más veces que las baterías antes de perder su capacidad de almacenar electricidad. Los ladrillos de energía pueden ser ciclados 10.000 veces antes de que su capacidad disminuya significativamente.

La carga almacenada por los primeros ladrillos es demasiado pequeña para dar una descarga al tocarlos. Pero una pared de ladrillos conectados necesitaría un revestimiento aislante y los científicos lo demostraron utilizando resina epoxi, que incluso permitió que los ladrillos funcionaran bajo el agua.

Las reacciones utilizadas para crear los ladrillos de poder pueden tener un pequeño efecto debilitador en sus propiedades estructurales, dijo D'Arcy, pero en cualquier caso los ladrillos se utilizaron más comúnmente hoy en día en las casas como fachadas decorativas.

 

Noticia tomada de: The Guardian / Traducción libre del inglés por World Energy Trade

 

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