Toneladas de mascarillas usadas se convertirán en energía
Investigadores de la Universidad Nacional de Ciencia y Tecnología “MISIS” (NUST MISIS), junto con colegas de Estados Unidos y México, han desarrollado una nueva tecnología para producir baterías rentables a partir de “residuos” médicos.
Los autores de la investigación afirman que su tecnología podría convertir residuos difíciles de reciclar en materias primas, según un estudio publicado en el Journal of Energy Storage.
Los investigadores afirman que durante la pandemia de coronavirus los habitantes del planeta empezaron a utilizar más de 130.000 millones de mascarillas cada mes, que se convierten en cientos de toneladas de residuos poliméricos. Cuando se queman emiten gases tóxicos, por lo que la tarea de reciclar estos residuos es especialmente urgente.
Científicos de la NUST MISIS, junto con sus colegas extranjeros, han desarrollado una nueva tecnología para producir baterías rentables a partir de mascarillas usadas, en las que los blísteres de medicamentos de desecho se utilizan también como carcasa. Así, los residuos médicos constituyen la base para crear baterías; lo único que hay que conseguir es grafeno.
La nueva tecnología permite la producción de baterías delgadas, flexibles y de bajo coste, que además son desechables, debido a su bajo coste. Son superiores en varios aspectos a las baterías convencionales, más pesadas y recubiertas de metal, que requieren más costes de fabricación. Las nuevas pilas pueden utilizarse en aparatos domésticos, desde relojes hasta lámparas.
“Para crear una batería del tipo de los supercondensadores, se utiliza el siguiente algoritmo: primero se desinfectan las máscaras con ultrasonidos y luego se sumergen en “tinta” de grafeno, que satura la máscara. A continuación, el material se presiona bajo presión y se calienta a 140 grados Celsius (las baterías de supercondensadores convencionales requieren temperaturas muy altas para la pirólisis-carbonatación, de hasta 1000-1300 grados Celsius, mientras que la nueva tecnología reduce el consumo de energía por un factor de 10). A continuación, se coloca un separador (también de material de máscara) con propiedades aislantes entre los dos electrodos del nuevo material. Se satura con un electrolito especial y, a continuación, se crea una cubierta protectora con el material de los blísteres médicos (como el paracetamol)”, explica el profesor Anvar Zakhidov, director científico del proyecto de infraestructura “Dispositivos fotovoltaicos flexibles de alto rendimiento basados en perovskitas híbridas” de la NUST MISIS.
En comparación con los acumuladores tradicionales, las nuevas baterías tienen una alta densidad de energía almacenada y capacidad eléctrica. Anteriormente, las baterías de pellets creadas con una tecnología similar tenían una capacidad de 10 vatios-hora por 1 kg, pero los científicos de la NUST MISIS y sus colegas extranjeros han conseguido alcanzar los 98 vatios-hora/kg.
Cuando los científicos decidieron añadir nanopartículas de perovskita inorgánica de tipo óxido de CaCo a los electrodos obtenidos de las máscaras, la capacidad energética de las baterías aumentó aún más (208 vatios-hora/kg). Han logrado una elevada capacidad eléctrica de 1706 faradios por gramo (esto es significativamente mayor en comparación con la capacidad de los electrodos mejor carbonizados sin la adición de grafeno (1000 faradios por gramo).
Los científicos ya han intentado utilizar diversos materiales naturales porosos y productos de desecho para fabricar electrodos para supercondensadores. Entre ellos se encuentran las cáscaras de coco, las cáscaras de arroz y, recientemente, incluso los residuos de periódicos, los residuos de neumáticos de automóviles y otros. Sin embargo, trabajar con estos materiales siempre requería un recocido a alta temperatura (carbonización) en hornos especiales. Las máscaras resultaron ser un material más fácil y barato de procesar, ya que la saturación de grafeno es suficiente para darles propiedades únicas.
En el futuro, el equipo científico planea aplicar la nueva tecnología para la producción de baterías para coches eléctricos, estaciones de energía solar y otras aplicaciones.
[content-egg module=Youtube template=custom/simple]Lo más visto del mes en: Tecnología

Jessica Ávila
Me apasiona la música y todo lo relacionado con lo audiovisual desde muy joven, y crecí en esta carrera que me permite utilizar mis conocimientos sobre tecnología de consumo día a día. Puedes seguir mis artículos aquí en Elenbyte para obtener información sobre algunos de los últimos avances tecnológicos, así como los dispositivos más sofisticados y de primera categoría a medida que estén disponibles.