La principal preocupación de los consumidores a la hora de adquirir dispositivos electrónicos como teléfonos móviles u ordenadores portátiles es la duración de la batería: estaríamos mucho más satisfechos si nuestra batería durara un mes o incluso una semana en vez de un solo día, como es lo habitual en la nueva generación de móviles. Empleando una batería orgánica esto podría ser posible. Recientemente, algunos científicos han dirigido sus investigaciones hacia la electroquímica fundamental de compuestos orgánicos para hacer este sueño realidad.
Autora: [Suheda ISIKLI. IMDEA Energía]
Las baterías basadas en litio podrían continuar dominando el mercado según muchos expertos, en parte debido a su elevada tensión (hasta 3,7 voltios, comparada con los 2 voltios de la batería de plomo-ácido o los 1,2 voltios de la batería de níquel-metal hidruro). Este alto voltaje se traduce en más energía disponible, lo que ha sido clave en la comercialización de las baterías de litio-ión. Las baterías Li-ion disfrutaron de un gran éxito comercial en dispositivos electrónicos portátiles y se están teniendo en consideración para la alimentación de las nuevas generaciones de vehículos eléctricos híbridos. Sin embargo, estas baterías requieren de algunas mejoras relacionadas con la sostenibilidad y la seguridad. El principal inconveniente de los componentes electroactivos de las baterías de litio-ión actuales, tales como el LiCoO2 and LiMn2O4, es que no se pueden obtener a partir de recursos renovables, sino que se extraen de minas que se agotarán en algún momento y que además pueden ser peligrosas para el medio ambiente y para el ser humano.
La extracción de materias primas y las técnicas de procesado de electrodos requieren grandes cantidades de energía. Además, las baterías deben ser recicladas, en un proceso que necesita energía adicional y provoca más emisiones de CO2. Diversos investigadores citan una evaluación de ciclo de vida que indica que se emiten 72 kg de CO2 por kWh de capacidad de almacenamiento durante la producción de baterías de Li-ion y su reciclaje.1 Está claro que esta cantidad no es despreciable teniendo en cuenta las previsiones de producción anual de 10 000 millones de celdas. Por lo tanto, se vuelve una obligación la reducción del consumo de recursos no renovables, así como de la cantidad de energía empleada durante su obtención.
Durante los últimos años los investigadores, conscientes de estos problemas, se han centrado en materiales alternativos para electrodos, cuyos componentes principales deberían ser abundantes, de bajo coste y no tóxicos. Determinados componentes orgánicos cumplen estos requisitos. Esta área de investigación tiene un brillante futuro: los primeros intentos de construir electrodos orgánicos para baterías Li-ion se enfrentaron a varios problemas como la baja capacidad de almacenamiento y un pobre ciclo de vida; sin embargo, se han obtenido resultados que apuntan a la superación de estos problemas.
Las baterías orgánicas/verdes se componen de materiales orgánicos en lugar de metales pesados tóxicos. Además, son más ligeras, son más moldeables y tienen potencial para almacenar más energía que las baterías convencionales, siendo por otra parte más seguras, más respetuosas con el medio ambiente y más baratas
Investigadores de la Université de Picardie Jules Verne de Francia han propuesto recientemente la posibilidad de introducir materia orgánica proveniente de la biomasa como base para la fabricación de electrodos. El material denominado “myo-inositol”, que se puede obtener a partir de recursos renovables como el maíz, se empleó como precursor de oxocarbono, sin que se tuvieran que emplear disolventes tóxicos para su fabricación.
 |