Un grupo de investigadores está empleando los residuos de una cervezería para crear materiales destinados a dispositivos de almacenamiento de energía. Se trata de una materia prima inesperada que cumple con los criterios para desarrollar dispositivos de almacenamiento de energía eficientes y sostenibles
El desarrollo de dispositivos de almacenamiento de energía eficientes y sostenibles es de crucial importancia para un futuro respetuoso con el clima. Dado que el número de aplicaciones de baterías y supercondensadores no deja de aumentar, en el futuro será esencial mejorar no sólo el rendimiento de estos dispositivos de almacenamiento de energía, sino también su sostenibilidad en términos de fuentes (renovables), disponibilidad y reciclabilidad.
En su búsqueda de nuevos recursos, los investigadores han dado con una materia prima sorprendente: los residuos de las fábricas de cerveza. Químicos de la Friedrich Schiller University de Jena han unido fuerzas con socios españoles para probar el grano usado por las fábricas de cerveza como biofuente para producir materiales destinados a sistemas electroquímicos de almacenamiento de energía. Por un lado, obtuvieron carbón, que puede utilizarse como electrodo en baterías, y por otro, carbón activado como material de electrodo para supercondensadores.
El equipo de Jena desarrolló un método con el que produjeron materiales carbonosos adecuados para aplicaciones de almacenamiento. Mediante el nuevo proceso, los expertos consiguieron maximizar la superficie y optimizar el tamaño de los poros de los materiales. Cuando se utilizan como electrodos en supercondensadores, estos carbones garantizan una capacitancia muy elevada y permiten fabricar un dispositivo con alta densidad energética, informan los investigadores.
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Materia prima disponible en toda Europa
«Llevamos algunos años investigando la idoneidad de distintas materias primas biológicas para realizar compuestos de carbono que utilizamos para crear dispositivos de almacenamiento de energía», explica el profesor Andrea Balducci, de la Universidad de Jena. «Y los residuos de cervecería cumplen criterios importantes para ello: su composición química es, en principio, muy adecuada para las aplicaciones que nos proponemos».
Los granos usados de cervecería están disponibles en grandes cantidades, afirman los investigadores. En la Unión Europea, por ejemplo, se produjeron alrededor de 6,8 millones de toneladas en 2019, 1,5 millones de ellas solo en Alemania. Además, las fábricas de cerveza están bien distribuidas por todo el país, lo que hace que los residuos estén fácilmente disponibles, de modo que no es necesario realizar largos viajes para obtener las materias primas.
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Hasta ahora, el carbón activado para supercondensadores, por ejemplo, se obtenía principalmente de cáscaras de coco. Esto podría cambiar en el futuro, aunque es necesario seguir investigando.
«Este tipo de residuos podría ser una opción interesante para producir materiales para supercondensadores si se pueden optimizar más ciertos factores, como el coste o la composición química de la materia prima», añade Balducci. «Trabajaremos en nuevos proyectos para comprender mejor las ventajas y limitaciones del uso de este material abundante, a fin de que luego pueda utilizarse más ampliamente en la producción de almacenamiento de energía sostenible.»
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