El futuro de la energia: baterías de azúcar


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Un equipo de investigadores del Virginia Tech ha desarrollado una batería que funciona con azúcar y tiene una densidad de energía sin igual, un desarrollo que podría reemplazar a las baterías convencionales con las que en comparación son más baratas, reutilizables, y biodegradables.

Los hallazgos de Percival Zhang, profesor asociado de ingeniería de sistemas biológicos en el Colegio de Agricultura y Ciencias de la Vida de la Facultad de Ingeniería, se han publicado en la revista Nature Communications

Aunque se han desarrollado otras baterías de azúcar, ésta tiene una densidad de energía de un orden de magnitud mayor que las demás, lo que le permite funcionar más tiempo antes de tener que repostar, dijo Zhang.

En lo más pronto  tres años, la nueva batería de Zhang podría estar funcionando en algunos de los teléfonos, tabletas, consolas portátiles y otros aparatos electrónicos que requieren energía en este mundo tan hambriento de energía, dijo Zhang.

“El azúcar es un compuesto de almacenamiento de energía perfecto de la naturaleza”, dijo Zhang. “Así que es lógico que tratemos de aprovechar este poder natural de una manera respetuosa con el medio ambiente para producir una batería.”

Sólo en Estados Unidos, miles de millones de baterías tóxicas son desechadas cada año, lo que representa una amenaza para el medio ambiente y la salud humana, de acuerdo con la Agencia de Protección Ambiental. El desarrollo de Zhang podría ayudar a evitar que cientos de miles de toneladas de baterías acaben en los vertederos.

Este es uno de los muchos éxitos de Zhang en el último año que utiliza una serie de enzimas mezcladas en combinaciones que no se encuentran en la naturaleza. Ha publicado artículos sobre la creación de almidón comestible a partir de plantas no alimentarias y desarrollado un nuevo método para extraer hidrógeno de una forma económica y respetuosa con el medio ambiente que puede ser utilizado como combustible para vehículos.

En este nuevo desarrollo, Zhang y sus colegas construyeron una vía enzimática sintética no natural que hace uso de todos los potenciales de carga del azúcar para generar electricidad en una pila de combustible enzimática. Entonces, las enzimas de biocatalizador de bajo coste se utilizan como catalizador en lugar del costoso costoso, que se utiliza habitualmente en baterías convencionales.

Como todas las células de combustible, la batería de azúcar combina combustible -en este caso, maltodextrina, un polisacárido a partir de la hidrólisis parcial del almidón- con aire para generar electricidad y agua como los principales subproductos.

“Estamos lanzando todas las cargas de electrones almacenados en la solución de azúcar poco a poco, mediante el uso de una cascada enzimática”, dijo Zhang.

A diferencia de las células de combustible de hidrógeno y pilas de combustible de metanol, la solución de azúcar de combustible no es ni explosiva ni inflamable y tiene una mayor densidad de almacenamiento de energía. Las enzimas y los combustibles utilizados para construir el dispositivo son biodegradables.

La batería también es rellenable y el azúcar se puede añadir del mismo modo que se llena un cartucho de tinta de la impresora.

Artículo original

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