Con el aumento del uso de Smartphones, tablets y notebooks en todo el mundo, aumenta también la cantidad de baterías que terminan en los contenedores cada año, lo que es una amenaza para el medio ambiente y la salud humana, pues sólo una pequeña parte de sus componentes tóxicos se recicla de manera adecuada.
Debido a lo anterior, los científicos están intentando desarrollar baterías fabricadas a partir de materiales biodegradables que ofrezcan las mismas prestaciones que las que usamos en la actualidad e incluso las mejoren. Un equipo de investigadores presenta esta semana en la revista Nature Communications una de estas baterías: está fabricada a partir de azúcares y, según sostienen los científicos que la han desarrollado, es más duradera y barata que las baterías convencionales. "El azúcar es perfecta para almacenar energía en la naturaleza. Era lógico que intentáramos aprovechar esta potencia natural y respetuosa con el medio ambiente para fabricar una batería", señala Percival Zhang, profesor en la Universidad Virginia Tech e investigador de la start-up Cell-Free Bioinnovations, y autor principal de este trabajo
No es la primera vez que se desarrolla una batería de azúcar, pero Zhang asegura que la suya es capaz de suministrar mucha más energía. También ofrece mejores prestaciones que las baterías metálicas que se comercializan en la actualidad: "Debido a su alta densidad energética, dura dos veces más que las mejores baterías de ión-litio y cuatro veces más que las baterías alcalinas. En el futuro, podrían durar diez veces más que las mejores baterías de ión-litio", asegura Zhang.
La batería de azúcar combina un combustible, la maltodextrina (una especie de polvo blanco soluble en agua obtenido por hidrólisis enzimática parcial del almidón de maíz) con aire para generar electricidad y agua."La maltodrextina es hidrólisis parcial de almidón de maíz. Si la hidrólisis fuera completa, tendríamos glucosa", detalla. En la industria este producto se utiliza por ejemplo, en la fabricación de embutidos, aromas,alimentos y bebidas en polvo instantáneos. Zhang asegura que la batería es 100% biodegradable ["todos los catalizadores son enzimas"] y recargable: "Cuando el zúcar se va acabando añadimos más (maltodrextina). Es como rellenar un cartucho de impresión con tinta", compara el científico.
De momento, explica, el prototipo que han presentado es válido para mostrar el potencial de esta batería: "Para su uso comercial necesitamos todavía más tiempo porque tenemos que seguir trabajando en ella", señala.
"Los principios científicos están muy claros. El principal reto es extender la vida de las enzimas varios años y hacer que sean tan estables como otras enzimas que usamos en nuestra vida diaria, como las proteasas utilizadas en detergentes o la glucosa deshidrogenasa que se usa para las tiras reactivas que analizan sangre", explica.
No obstante, el proyecto ya cuenta con financiación para mejorar y desarrollar comercialmente estas baterías, por lo que calcula que en unos tres años podrían estar ya implantadas en algunos teléfonos móviles, tabletas, videojuegos y otros dispositivos electrónicos portátiles que utilizamos en este mundo hambriento de energía. "Cell Free Bioinnovations acaba de recibir un premio de US$750.000 dólares de la Science Foundation Small Business Innovation research", afirma.
El investigador también cree que su precio será más bajo que las baterías con componentes metálicos: "Finalmente llegarán a ser muy baratas porque están fabricadas a partir de enzimas, de proteínas, y no contienen metales. Si somos capaces de producir enzimas a precios muy bajos, costarán mucho menos. Fabricar proteínas es mucho más barato que los metales", concluye.
Debido a lo anterior, los científicos están intentando desarrollar baterías fabricadas a partir de materiales biodegradables que ofrezcan las mismas prestaciones que las que usamos en la actualidad e incluso las mejoren. Un equipo de investigadores presenta esta semana en la revista Nature Communications una de estas baterías: está fabricada a partir de azúcares y, según sostienen los científicos que la han desarrollado, es más duradera y barata que las baterías convencionales. "El azúcar es perfecta para almacenar energía en la naturaleza. Era lógico que intentáramos aprovechar esta potencia natural y respetuosa con el medio ambiente para fabricar una batería", señala Percival Zhang, profesor en la Universidad Virginia Tech e investigador de la start-up Cell-Free Bioinnovations, y autor principal de este trabajo
No es la primera vez que se desarrolla una batería de azúcar, pero Zhang asegura que la suya es capaz de suministrar mucha más energía. También ofrece mejores prestaciones que las baterías metálicas que se comercializan en la actualidad: "Debido a su alta densidad energética, dura dos veces más que las mejores baterías de ión-litio y cuatro veces más que las baterías alcalinas. En el futuro, podrían durar diez veces más que las mejores baterías de ión-litio", asegura Zhang.
La batería de azúcar combina un combustible, la maltodextrina (una especie de polvo blanco soluble en agua obtenido por hidrólisis enzimática parcial del almidón de maíz) con aire para generar electricidad y agua."La maltodrextina es hidrólisis parcial de almidón de maíz. Si la hidrólisis fuera completa, tendríamos glucosa", detalla. En la industria este producto se utiliza por ejemplo, en la fabricación de embutidos, aromas,alimentos y bebidas en polvo instantáneos. Zhang asegura que la batería es 100% biodegradable ["todos los catalizadores son enzimas"] y recargable: "Cuando el zúcar se va acabando añadimos más (maltodrextina). Es como rellenar un cartucho de impresión con tinta", compara el científico.
De momento, explica, el prototipo que han presentado es válido para mostrar el potencial de esta batería: "Para su uso comercial necesitamos todavía más tiempo porque tenemos que seguir trabajando en ella", señala.
"Los principios científicos están muy claros. El principal reto es extender la vida de las enzimas varios años y hacer que sean tan estables como otras enzimas que usamos en nuestra vida diaria, como las proteasas utilizadas en detergentes o la glucosa deshidrogenasa que se usa para las tiras reactivas que analizan sangre", explica.
No obstante, el proyecto ya cuenta con financiación para mejorar y desarrollar comercialmente estas baterías, por lo que calcula que en unos tres años podrían estar ya implantadas en algunos teléfonos móviles, tabletas, videojuegos y otros dispositivos electrónicos portátiles que utilizamos en este mundo hambriento de energía. "Cell Free Bioinnovations acaba de recibir un premio de US$750.000 dólares de la Science Foundation Small Business Innovation research", afirma.
El investigador también cree que su precio será más bajo que las baterías con componentes metálicos: "Finalmente llegarán a ser muy baratas porque están fabricadas a partir de enzimas, de proteínas, y no contienen metales. Si somos capaces de producir enzimas a precios muy bajos, costarán mucho menos. Fabricar proteínas es mucho más barato que los metales", concluye.
