Baterías de urea con bajo costo y de alto rendimiento.

bateria

La nueva batería de urea, es realmente una bateria de iones de aluminio  que usa  el componente principal de la orina.

Ha sido desarrollada en Stanford utiliza un electrolito hecho de este subproducto de la orina.

El  desarrollo de una batería comercialmente viable, creada con materiales disponibles y baratos, no es simple.

bateria-de-ureaDurante años,  ha demostrado ser un objetivo difícil de alcanzar para muchos investigadores.

El último desarrollo,  viene de la Universidad de Stanford, cuya  batería  utiliza un electrolito de urea, el componente principal de la orina (después del agua).

Esta no es la primera batería que usa energía de pis.

Investigadores de la Universidad de Bath crearon una célula de combustible microbiana alimentada con orina humana.

También, investigadores en Inglaterra occidental construyeron un urinario que convierte la orina directamente en electricidad.

Esta batería está diseñada para el almacenamiento en red de electricidad a partir de fuentes de energía renovables, lo cual incluye al viento y la energía solar.

Realmente este resultado es la actualización de una primera batería de iones de aluminio introducida en 2015 Hongjie Dai.

Dai, es profesor de Stanford y junto a su equipo, viene trabajando desde hace un tiempo en esta idea.

La versión original utilizaba una mezcla química conocida como EMIC (cloruro de 1-etil-3-metilimidazolio) como su principal ingrediente electrolítico.

La mezcla al unirse al cloruro de aluminio produce una sal líquida o líquido iónico.

La urea, una solución.

Pero  el EMIC es caro, lo que llevó a los investigadores a buscar una alternativa.

La nueva batería es mayoritariamente la misma, excepto por el uso de urea en lugar de EMIC, que es 100 veces más barato.

Además de que se produce comercialmente como un componente en fertilizantes.

“Lo que usted tiene es una batería hecha con algunos de los materiales más baratos y más abundantes que puede encontrar en la tierra”, dice Dai.

“Y en realidad tiene un buen rendimiento”.

Es cierto, por otro lado que tiene desventajas:

No posee, la misma capacidad de energía de una batería de iones de litio, cuya densidad energética la duplica ampliamente.

Pero la tasa de descarga es más alta, no es inflamable, se carga en 45 minutos, y es mucho más barata.

Larga vida

“La urea es un buen ingrediente para que una batería se haga a gran escala para el almacenamiento en red, porque es tan barata”, dice Michael Angell, candidato de PhD en química de Stanford y autor de un artículo sobre la batería. “Además, la eficiencia Coulombica de la batería es muy alta, 99.7 por ciento, lo que sugiere que la vida del ciclo es muy larga”.

ahorroLa Eficiencia Coulombica, mide la cantidad de carga que  realmente recibe de la batería, contra la que se le da.

Esto significa, que su química de la reacción es muy reversible, lo que conduce a una larga vida útil.

En cuanto a su viabilidad comercial, una batería de almacenamiento debería tener al menos una vida útil de 10 años.

La batería de urea ha alcanzado los 1.500 ciclos de carga en condiciones de laboratorio.

No obstante los investigadores están presionando para extender esto, manipulando los procesos químicos de la batería.

Por ahora, la característica más atractiva es su bajo costo.

“Si se produce a una escala suficientemente grande, la diferncias son abismales.

Se calcula que el EMIC cuesta alrededor de US $ 50 / kg, mientras que la urea actualmente cuesta $ 0,50 / kg cuando se produce a grandes escalas”, dijo Angell a New Atlas. “Así que la diferencia de costo en el electrolito, que es la parte más cara de la batería, es grande.

El costo del cloruro de aluminio, el otro componente electrolítico,….también podría hacerse muy barato “.

El aluminio y el grafito, los materiales del electrodo, son también muy baratos y serían insignificantes en el coste total de la batería.

Las conclusiones del equipo fueron publicadas en Proceedings of the National Academy of Sciences.

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