Una batería de sal y papel

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Un grupo de investigadores de la Universidad Uppsala en Suecia ha construido una batería flexible utilizando dos ingredientes comunes y de bajo coste: celulosa y sal. Esta batería, recargable y de bajo peso, utiliza finos trozos de papel—láminas prensadas de fibras de celulosa entrelazadas—como electrodos, mientras que una solución salina hace de electrolito.

La nueva batería debería ser económica, fácil de fabricar y benigna con el medio ambiente, afirma la investigadora principal, Maria Stromme. Sugiere que puede que se utilice para proporcionar energía a dispositivos de diagnóstico médico de bajo coste, o a los sensores en los materiales de empaquetado o incrustados en las telas. “No se necesita un equipamiento avanzado para fabricar las baterías,” señala Stromme, “así que se podrían producir in situ en los países en desarrollo.”


La nueva batería utiliza un tipo de diseño de película fina recargable en el que muchos otros investigadores y compañías llevan trabajando desde hace varios años.

Las baterías de película fina normalmente utilizan electrolitos sólidos en vez de líquidos o en forma de gel, y los electrodos normalmente son de litio combinado con metales como el níquel, el cobalto o el manganeso. La batería de sal y papel es un reemplazo ideal de las de litio utilizadas en muchos dispositivos portátiles y de bajo consumo energético, tales como los sensores inalámbricos, las tarjetas inteligentes, los implantes médicos y las etiquetas RFID. “Para estas aplicaciones, cuanto más pequeñas y delgadas sean las baterías, mejor,” señala Sara Bradford, consultora de energía y potencia en Frost & Sullivan.

Las baterías de película fina también poseen otras características muy atractivas. Pueden durar mucho tiempo recargadas sin ser usadas, manteniendo su carga durante muchos años una vez almacenadas, y se pueden cargar y descargar decenas de miles de veces, señala Raghu Das, director de la compañía de investigación IDTechEX y experto en dispositivos electrónicos impresos, “lo que permite crear sensores inalámbricos que duren décadas siempre y cuando estén unidos a un recolector de energía.”

Sin embargo, sólo unas pocas startups, como por ejemplo Infinite Power Solutions en Littleton, Colorado, y Solicore, en Lakeland, Florida, han generado la suficiente cantidad de capital riesgo como para llevar las baterías al mercado. Cymbet, en Elk River, Minneapolis, y Excellatron, en Atlanta, Georgia, son otros de los mayores contendientes con tecnologías que ya están listas para salir al mercado. Este año se distribuirán más de cuatro millones de baterías de película fina, según un informe de mayo de 2009 elaborado por la firma de investigación de mercados NanoMarkets.

La nueva batería de papel, descrita en un estudio publicado online en Nano Letters, aún tiene camino por delante que recorrer. Las baterías de litio pueden distribuir 4 voltios y tienen densidades de energía de 200 a 300 milivatios-hora por gramo. En comparación, una única célula de batería de papel distribuye 1 voltio y puede almacenar 25 milivatios-hora de energía por gramo. Al ofrecer la corriente máxima, pierde un 6 por ciento de su capacidad de almacenaje después de 100 ciclos de recarga. Sin embargo, Stromme afirma que su equipo ya ha utilizado la batería durante 1.000 ciclos de recarga a corriente baja. También señala que estas cifras pertenecen al prototipo inicial del laboratorio.

En la actualidad, los investigadores trabajan para optimizar la batería. Finalmente, el voltaje se incrementará mediante la agrupación de varias células y su unión en serie. Mientras tanto, y dependiendo de la aplicación, Stromme afirma que “podemos ajustar el tamaño y la corriente para cumplir con los requirimientos específicos.”

Fuente: Technology Review

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