Científicos californianos convierten las botellas de plástico en nanomateriales para baterías

Profesores y estudiantes de ingeniería de la Universidad de California Riverside han demostrado un método que esperan que pueda «resolver dos de los mayores problemas de la Tierra de un solo golpe»: reciclar desechos plásticos como botellas de plástico en un nanomaterial utilizable en baterías.

A medida que las baterías se convierten en una necesidad perentoria, ya que se utilizan en proyectos de almacenamiento de energía a gran escala y en vehículos eléctricos, el suministro de materiales tradicionalmente necesarios para fabricar baterías se está agotando y se necesitan alternativas más sostenibles.

Dos profesores de ingeniería de la Universidad de California Riverside, Mihri y Cengiz Ozkan, han estado trabajando con sus estudiantes para crear materiales mejorados para el almacenamiento de energía a partir de una variedad de fuentes, probando de todo, desde botellas de vidrio hasta arena de playa, plastilina Silly Putty y hongos portabello.

Sin embargo, su último esfuerzo tiene el potencial innovador para abordar no solo la necesidad de materiales de batería sostenibles, sino también la necesidad de reciclar y eliminar toneladas de desechos plásticos. “Se espera que el 30% del parque mundial de automóviles sea eléctrico para 2040, y el alto costo de los materiales de las baterías en bruto es un desafío”, dijo Mihri Ozkan, profesor de ingeniería eléctrica en la Facultad de Ingeniería Marlan, y Rosemary Bourns de la UCR.

«El uso de desechos de vertederos y el reciclaje de botellas de plástico podrían reducir el costo total de las baterías y hacer que la producción de baterías sea sostenible, además de eliminar la contaminación plástica en todo el mundo».

Los investigadores demuestran sus hallazgos más recientes en un artículo de acceso abierto publicado en la revista Energy Storage que describe un proceso sencillo y sostenible para reciclar desechos plásticos de polietileno tereftalato, o PET, que está contenido en botellas de plástico y muchos otros productos de consumo, en un nanoestructura de carbono poroso que se puede convertir en un supercondensador de doble capa posterior dentro de un formato de tipo botón.

Cuando se probó, el material resultante contenía múltiples características que, aunque no almacenan tanta energía como las baterías de iones de litio, pueden cargar el mosto más rápido, lo que las hace adecuadas para una variedad de aplicaciones.

El equipo de UC Riverside espera ampliar aún más su investigación y ajustar sus resultados para crear un material final con propiedades eléctricas mejoradas. “En UCR, hemos dado los primeros pasos hacia el reciclaje de desechos plásticos en un dispositivo de almacenamiento de energía recargable”, dijo el estudiante de doctorado y primer autor Arash Mirjalili.

«Creemos que este trabajo tiene ventajas ambientales y económicas y nuestro enfoque puede presentar oportunidades para la investigación y el desarrollo futuros».

“El reciclaje de residuos plásticos PET para aplicaciones de almacenamiento de energía podría considerarse el santo grial para la fabricación ecológica de materiales de electrodos a partir de fuentes de residuos sostenibles”, añadió el profesor de ingeniería mecánica Cengiz Ozkan.