Desarrollan una batería de polipéptidos que podría ser el futuro hacia baterías reciclables sostenibles

El desarrollo de una batería orgánica de polipeptídicos, completamente libre de metales, podría ayudar a la fabricación de baterías reciclables sostenibles.

Desarrollan una batería de polipéptidos
Foto: Istock

La degradación de las baterías de iones de litio que en la actualidad son tan inmensamente comunes en la mayoría de dispositivos electrónicos que utilizamos cada día, como por ejemplo podría ser el caso de las baterías que encontramos habitualmente en nuestro teléfono móvil, son un problema que preocupa cada vez más a la mayoría de científicos.

Por este motivo, existen distintas líneas de investigación que persiguen el desarrollo y la fabricación de baterías que puedan degradarse y reciclarse más fácilmente, sin convertirse en un riesgo para el medio ambiente.

No hay duda que la introducción de las baterías de iones de litio ha revolucionado la tecnología en los últimos años, dando lugar a importantísimos avances en el desarrollo de dispositivos y en otros bienes de consumo en casi todos los sectores. Si bien la disponibilidad de la tecnología es siempre muy positivo, su rápido crecimiento ha derivado en problemas éticos y ambientales clave, especialmente relacionados con el uso de este tipo de baterías.

Por ejemplo, las baterías actuales de iones de litio utilizan cantidades elevadas de cobalto, que, en varios casos internacionales, bien documentados, se ha demostrado que es un material extraído mediante el trabajo infantil en entornos peligrosos. Además, únicamente se recicla un porcentaje relativamente pequeño, lo que aumenta tanto la demanda de cobalto como otros elementos estratégicos.

Un equipo de investigadores de la Universidad de Texas A&M, en Estados Unidos, ha conseguido un avance que podría llevar a que la producción de baterías para su implementación en dispositivos electrónicos propios de nuestra vida cotidiana acabe alejándose del cobalto. 

En un artículo publicado en la edición de mayo de Nature, los científicos describen su investigación sobre una nueva tecnología de baterías completamente libre de metales, que utilizaría una construcción de radicales orgánicos polipeptídicos.

Como indican los expertos en su artículo, si se empieza a trabajar con estos polipéptidos y la industria se aleja del litio, no solo se podría evitar la necesidad de extraer metales preciosos, sino que se abrirían muchas posibilidades para alimentar dispositivos electrónicos portátiles con la ventaja añadida de poder aumentar la reciclabilidad de las nuevas baterías.

Esto es debido a que las baterías de polipéptidos, que son componentes de las proteínas, son degradables, reciclables, no tóxicas y, además, muchísimo más seguras en todos los ámbitos.

¿En qué consisten las baterías de polipeptídicos?

Las baterías de radicales orgánicos fabricadas totalmente con polipéptidos son baterías compuestas de macromoléculas de aminoácidos activos redox, que al no ser tóxicas y degradarse a demanda, ayudarían a resolver el problema asociado con la reciclabilidad.

Los componentes de la nueva plataforma desarrollada por estos investigadores permiten que la batería pueda degradarse bajo demanda en condiciones ácidas, con la finalidad de generar aminoácidos, productos de degradación y otros componentes básicos.

Como manifiestan, uno de los principales problemas que poseen las actuales baterías de iones de litio es que no se reciclan en el grado que se necesitaría para la futura economía del transporte electrificado. De hecho, “la tasa de reciclaje de baterías de iones de litio, en este momento, es de apenas un único dígito”. Y es que, aunque hay materiales valiosos en este tipo de baterías, su recuperación y obtención no es solo muy difícil, sino que, además, tiende a consumir mucha energía.

No hay duda que este trabajo marca un progreso realmente significativo hacia el desarrollo posterior de baterías reciclables sostenibles, capaces de minimizar la dependencia de metales estratégicos, como podría ser el caso del cobalto. 

De hecho, con la intención de desarrollar baterías reciclables que además sean sostenibles, los investigadores ya han empezado a trabajar con la finalidad de utilizar el aprendizaje automático para la optimización de materiales y la propia estructura en sí de la plataforma de la batería.

Referencia: Tan P. Nguyen et al. Polypeptide organic radical batteries, Nature (2021). DOI: 10.1038/s41586-021-03399-1

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