Tu casa podría convertirse en una gran batería

Imaginemos por un momento que una casa, su propia estructura, fuera capaz de almacenar energía. Es decir, que cada uno de los ladrillos que constituyen sus muros, ejerciesen de batería. Esa es la sorprendente, si bien técnicamente viable, idea de un investigador de la Universidad de Washington. Julio D’Arcy y su equipo llevaban tiempo trabajando en la química del óxido, eso que da el color rojizo a las llanuras de Marte. Y también a los ladrillos con los que se construyen edificios aquí en la Tierra. Ambos comparten la hematita u óxido férrico, el mineral precursor del hierro. Como tal, la hematita es conductiva y puede operar como electrodo. Si a eso se le suma la microestructura porosa de los ladrillos, las posibilidades comienzan a estar más claras.

Una vez sentados los principios teóricos, D’Arcy y su equipo decidieron insuflar dos vapores a través de la microestructura de un ladrillo, lo que generó un polímero llamado PEDOT. En este innovador proyecto tecnológico se empleó un ladrillo con un 8 % de hematita que, gracias al tratamiento, se convirtió en un material capaz de almacenar y liberar energía. De hecho, lograron encender una luz LED durante cinco minutos con tres ladrillos comunes.

Como se puede advertir, estos nuevos ladrillos no tienen la densidad suficiente para almacenar grandes cantidades de energía. Sin embargo, sí que ofrecen numerosas ventajas. Por un lado, son extremadamente baratos de producir. Además, soportan numerosos ciclos de carga y descarga sin perder sus propiedades: en el experimento de D’Arcy se sometió a los ladrillos a diez mil ciclos de carga y descarga manteniendo un 90 % de eficiencia. Y, en tercer lugar, siguen funcionando con independencia de la temperatura o de la lluvia.

Si se tiene en cuenta que una casa suele incorporar centenares de ladrillos, no sería descabellado pensar que sus capacidades de almacenamiento de energía, sobre todo procedente de paneles solares, ofrezcan una utilidad real. De hecho, el desarrollador de estas innovadoras baterías considera que cincuenta ladrillos bastarían para alimentar las luces de emergencia de una casa durante cinco horas. Ciertamente, una solución así contribuirá a una construcción más sostenible.          

Baterías de arena

Los ladrillos no son los únicos candidatos a material común para el desarrollo de baterías innovadoras. Unos investigadores de la Universidad de California han explorado la posibilidad de utilizar arena como componente para un modelo con una duración tres veces superior a las actuales. La inspiración, muy propia de California, llegó cuando uno de los investigadores pasaba la tarde en la playa en una jornada de surf. El resultado fue una batería del tamaño de una moneda que utiliza arena para su ánodo en lugar del grafito convencional. El proceso para llegar a ello consistió en localizar un tipo de arena rica en cuarzo, también llamado dióxido de silicio. Una vez encontrada, la molieron muy finamente, a escala nanométrica, para luego purificarla y obtener el cuarzo. A continuación, lo mezclaron con sal y magnesio y lo calentaron. La sal retiene el calor, mientras que el magnesio tiene la cualidad de absorber el oxígeno, de modo que al final, libre de oxígeno, el cuarzo se convirtió en silicio.

Los desarrolladores indican que el silicio obtenido se encuentra en estado poroso, lo que aumenta la superficie aprovechable y lo hace más conductivo. Quién sabe si este tipo de baterías lograrán mejorar la durabilidad de los modelos actuales de litio que se usan para nuestros teléfonos móviles y otros dispositivos.    

Fuente: IFL Science, ZME Science