Se ha creado un dispositivo, calificable como batería en
algunos aspectos y como célula de combustible en otros, que funciona con azúcar
y que posee una notable densidad de energía (la cantidad de energía que puede
ser almacenada para un peso dado de la batería). Esto abre las puertas hacia
una posible revolución futura en las pilas eléctricas, donde muchas de las hoy
más comúnmente usadas se podrían reemplazar por baterías reutilizables más
baratas e incluso biodegradables.
Aunque se han desarrollado otras baterías de azúcar, la
creada por el equipo de Zhang tiene una densidad de energía un orden de magnitud
superior a las otras, permitiendo que funcione más tiempo antes de que necesite
ser rellenada.
Dentro de como mucho tres años, la nueva batería de Zhang
podría estar alimentando algunos de los teléfonos móviles, tabletas, consolas
de videojuegos, y demás aparatos electrónicos portátiles que requieren energía
en nuestro mundo tan necesitado de ella.
El azúcar es el compuesto de almacenamiento de energía
perfecto en la naturaleza, tal como subraya Zhang. Así que es lógico intentar
aprovechar este potencial natural para producir una batería en una forma
respetuosa con el medio ambiente.
Sólo en Estados Unidos, se desechan miles de millones de
baterías tóxicas cada año, amenazando tanto al medio ambiente como a la salud
humana, según la Agencia estadounidense de Protección Ambiental (EPA). El
desarrollo de Zhang podría evitar que miles de toneladas de baterías acaben
arrojadas en vertederos.
Éste es uno de los muchos éxitos de Zhang basados en usar
una serie de enzimas mezcladas entre sí formando combinaciones que no existen
en la naturaleza. Entre las ideas innovadoras de Zhang, destaca un método para
extraer hidrógeno de una forma económica y respetuosa para el medio ambiente,
que puede utilizarse para energizar vehículos.
En su trabajo más reciente, Zhang y sus colegas crearon
una vía enzimática sintética, sin parangón en la naturaleza, que se aprovecha
de los potenciales electroquímicos del azúcar para generar electricidad en una
célula de combustible enzimática. Se emplean enzimas biocatalizadoras de bajo
coste como catalizadores, en vez del costoso platino, que se emplea
habitualmente en las baterías convencionales.
Como todas las células de combustible, la batería de
azúcar combina combustible (en este caso maltodextrina, un polisacárido
obtenido a partir de la hidrólisis parcial del almidón) con aire para generar
electricidad, así como agua como subproducto principal.
A diferencia de las células de combustible de hidrógeno y
de las células de combustible de metanol directo, el uso de este azúcar no
entraña riesgo alguno de explosión o de fuego de por sí, y además posee una
mayor densidad de energía. Las enzimas y los combustibles utilizados en el
dispositivo son biodegradables.
La batería se puede también rellenar y es posible
añadirle azúcar en una operación no muy distinta a la de rellenar con tinta un
cartucho de impresora.
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