En el Instituto de Microelectrónica-Centro Nacional IMB-CNM (CSIC), en Barcelona, España, el mexicano Juan Pablo Esquivel y su equipo de trabajo desarrollaron baterías biodegradables a base de papel para dispositivos portátiles de un solo uso.

Las baterías están compuestas de materiales orgánicos como celulosa, papel carbón, cera de abeja y especies redox orgánicas como las quinonas, las cuales representan un nuevo concepto de batería primaria.

Además, el proyecto ha sido merecedor del Premi Catalunya d'Ecodisseny 2017 (Premio Cataluña de Ecodiseño) por tratarse de una innovación ambientalmente sustentable.

En entrevista para la Agencia Informativa Conacyt, el investigador del IMB-CNM y exbecario Conacyt, explicó la importancia de este desarrollo que además de fabricarse mediante métodos económicos y con bajo consumo de energía, es capaz de desecharse en el campo para su degradación biológica con un mínimo impacto ambiental.

Un respiro para el ambiente

Las baterías reciben el nombre de Power PAD (Power: Portable And Disposable) y es un concepto totalmente orgánico y biodegradable basado en los principios de sostenibilidad de la electrónica ecológica.

Están diseñadas para funcionar de una a dos horas, con el objetivo de satisfacer las necesidades de energía de dispositivos portátiles, sin requerir instalaciones específicas de reciclaje para su eliminación y con un tiempo de degradación de pocos meses.

“El proyecto comienza a partir de un apoyo recibido de la Bill and Melinda Gates Foundation y la Electrochemical Society (ECS) y el diseño de la batería está inspirado en un bloc de notas tradicional hecho de una pila de hojas de papel, es decir, materiales orgánicos en capas”, explicó.

Energía liberada

De acuerdo con el investigador, la batería propuesta se concibe como una fuente de alimentación de un solo uso que se activa añadiendo una pequeña muestra de líquido en la almohadilla de celulosa de entrada, y cuando esta se satura fluye por capilaridad hacia cada uno de los depósitos y disuelve los electrolitos y las especies redox a base de quinonas.

Bateri?as-biodegradables_c7duas.jpgLa batería genera energía cuando los electrolitos entran en contacto con la almohadilla absorbente y proporcionan potencia en el rango de miliwatts. Se han hecho versiones a 0.75 V, 1.5 V y 3.0 V, que son los voltajes típicos de pilas comerciales, por lo cual es capaz de sustituir una pila de botón de litio de 3 V en un dispositivo portátil para mediciones en agua.

Futura comercialización

Los prototipos reportados han servido para demostrar el concepto y tienen este original diseño para facilitar su operación y caracterización en el laboratorio, donde el equipo de trabajo se dedica actualmente a desarrollar baterías en los formatos estándar, es decir, pilas con forma de botón o cilindro que podrían integrarse en aparatos electrónicos convencionales; sin embargo, la comercialización oficial de estas baterías podría llevarse a cabo en cinco años aproximadamente.

“De momento la patente no se comercializa, me gustaría avanzar más en diversos aspectos, como ampliar el catálogo de químicas disponibles y trabajar en la arquitectura del dispositivo usando biopolímeros biodegradables que permitan su producción en gran escala”, explicó.

Fuente: Conacyt
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