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Investigadores brasileños desarrollan tecnología innovadora para baterías de plomo livianas, flexibles y altamente eficientes, ¡con potencial de transformar el mercado del almacenamiento de energía!
Un grupo de científicos de Instituto de Investigaciones Energéticas y Nucleares (Ipen), en São Paulo, hizo un descubrimiento que podría revolucionar el mercado de baterías de plomo. Crearon una batería innovadora, sintetizado con nanopartículas de plomo y carbono, que presenta una arquitectura inspirada en las pilas de combustible de hidrógeno. ¿El resultado? Una batería más ligera, flexible y eficiente, lista para desafiar las baterías de plomo tradicionales utilizadas en automóviles y diversas aplicaciones industriales.
La investigación, que fue publicada en marzo en la revista Diario de almacenamiento de energía, marca un avance importante en la tecnología de almacenamiento de energía. Los científicos del Ipen también están trabajando para garantizar la protección de esta innovación a través de una solicitud de patente ante el Instituto Nacional de Propiedad Industrial (INPI), según Jornalmetrópolis.
Tecnología que sustituye electrodos metálicos por nanopartículas
El núcleo de esta innovación es la sustitución de los tradicionales electrodos metálicos de plomo por nanopartículas de plomo ancladas en un tejido de carbono flexible. Este tejido además de ser mucho más ligero es un excelente conductor de energía. Almir Oliveira Neto, químico del Centro de Pilas de Combustible e Hidrógeno del Ipen y líder del proyecto, explica que este enfoque no sólo reduce significativamente el peso de la batería, sino que también aumenta su eficiencia. “Es decir, cambiamos un gigante líder por una pluma tecnológica”, comenta Neto, con un toque de humor.
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Esta innovación no se limita sólo a los electrodos. El equipo también presentó un electrolito de polímero sólido – una membrana que transporta protones – sustituir el electrolito líquido tradicional que se encuentra en las baterías de plomo-ácido, como el ácido sulfúrico diluido en agua. Esta membrana no sólo contribuye a la flexibilidad del sistema, sino que también reduce el peso de la batería. Rodrigo Fernando Brambilla de Souza, primer autor del estudio, destaca que la ausencia de líquidos en el sistema reduce el riesgo de fugas y prolonga la vida útil de la batería, convirtiéndola en una opción más segura y duradera.
Reducción de peso y mayor eficiencia.
El prototipo desarrollado por el Ipen es una verdadera proeza tecnológica. Con unas dimensiones aproximadas de 5 centímetros cuadrados y sólo 1,2 milímetros de grosor, esta batería tiene una forma que recuerda a la de un sándwich. Dos tejidos de carbono impregnados con nanopartículas de plomo se prensan en caliente con la membrana de transporte de protones en el medio.. Y lo más impresionante: ¡pesa sólo 0,73 gramos! En pruebas de laboratorio, la batería mostró la misma eficiencia energética que una celda de plomo tradicional, que pesa 15 gramos. En términos simples, esto significa que esta nueva tecnología es 20 veces más ligero y ocupa un 90% menos de espacio.
Souza, que actualmente realiza una pasantía postdoctoral en el Ipen, no oculta su entusiasmo. “Hablamos de una batería que podría revolucionar el almacenamiento de energía, especialmente en sectores donde cada gramo y cada milímetro cuenta“, afirma. Reducir peso y tamaño sin perder eficiencia abre la puerta a una amplia gama de aplicaciones, desde vehículos eléctricos hasta dispositivos electrónicos portátiles.
Potencial de mercado y próximos pasos
La innovación de Ipen llega en un momento en el que la demanda de soluciones de almacenamiento de energía eficientes y sostenibles va en aumento. Con la creciente adopción de vehículos eléctricos y la expansión de las energías renovables, son muy deseables baterías que combinen ligereza, flexibilidad y alta eficiencia. La tecnología desarrollada por investigadores brasileños tiene potencial para llenar este vacío, ofreciendo una alternativa competitiva a las baterías de plomo tradicionales.
Los próximos pasos incluyen continuar las pruebas en condiciones del mundo real y ampliar la producción para satisfacer las demandas del mercado. Además, solicitar una patente ante el INPI será fundamental para proteger esta innovación y atraer inversiones para su comercialización.
Por tanto, el equipo del Ipen está a la vanguardia de una nueva era para las baterías de plomo, combinando innovación tecnológica con sostenibilidad y eficiencia. ¿Y quién sabe, en un futuro próximo, la batería de su próximo automóvil o dispositivo portátil no será uno de esos “sándwiches tecnológicos” que, además, son livianos como una pluma?
