El aceite de lavanda podría ayudar a resolver un problema en la transición energética. Un equipo del Instituto Max Planck de Coloides e Interfases ha creado un material a partir de linalol, el componente principal del aceite de lavanda, y azufre que podría hacer que las baterías de sodio-azufre fueran más duraderas y potentes. Estas baterías podrían almacenar electricidad procedente de fuentes renovables.
La pregunta clave en la transición energética es: ¿cómo se puede almacenar la electricidad procedente de la energía eólica y fotovoltaica cuando no se necesita? Las baterías de gran tamaño son una opción.
Y las baterías de azufre, en particular las baterías de sodio-azufre, ofrecen varias ventajas frente a las baterías de litio como unidades de almacenamiento estacionarias. Los materiales con los que están hechas son mucho más fáciles de conseguir que el litio y el cobalto, dos componentes esenciales de las baterías de iones de litio. La extracción de estos dos metales también suele dañar el medio ambiente y provocar agitación social y política a nivel local.
Sin embargo, las baterías de sodio-azufre pueden almacenar menos energía en relación con su peso que las baterías de litio y tampoco son tan duraderas. El aceite de lavanda con su componente principal, el linalol, podría ayudar ahora a prolongar la vida útil de las baterías de sodio-azufre, como informa un equipo del Instituto Max Planck de Coloides e Interfaces en la revista Small .
"Es fascinante diseñar baterías futuras con algo que crece en nuestros jardines", dice Paolo Giusto, jefe de grupo del Instituto Max Planck de Coloides e Interfaces.
80% de la capacidad de carga original después de 1.500 ciclos
El hecho de que la capacidad de almacenamiento de una batería de sodio-azufre disminuya considerablemente tras unos pocos ciclos de carga se debe principalmente a lo que se conoce como sulfur shuttle (desplazamiento del azufre).
Los polisulfuros que se forman en el cátodo migran al ánodo, reaccionan con él y, en última instancia, provocan el fallo de la batería. Evgeny Senokos, que desarrolla alternativas a las baterías de litio en el Instituto Max Planck de Coloides e Interfaces, evita que esto ocurra encerrando los polisulfuros en una jaula de carbono.
"Creamos un nanomaterial estable y denso a partir de linalol y azufre y, de este modo, obtenemos baterías más duraderas y con una mayor densidad energética que las baterías de sodio-azufre actuales", explica Evgeny Senokos. El linalol y el azufre forman un material nanoestructurado cuyos nanoporos son unas 100.000 veces más estrechos que un cabello humano y atrapan los voluminosos polisulfuros.
Iones de sodio
Sin embargo, al cargar y descargar la batería, los pequeños iones de sodio pueden seguir penetrando en los poros o salir de ellos. Las celdas de batería probadas por el equipo de Potsdam alcanzaron más del 80 por ciento de su capacidad de carga original después de 1.500 ciclos de carga y descarga.
Los nanorecipientes de carbono que encierran el azufre no solo aumentan la vida útil de las baterías de sodio y azufre, sino también su capacidad de almacenamiento: como el azufre está fijado en la jaula, está casi completamente disponible para la reacción. Por tanto, el nuevo material del cátodo puede proporcionar más de 600.
"Al observar la naturaleza de manera creativa, estamos encontrando soluciones a muchos de los desafíos que plantea la transición energética ", afirma Paolo Giusto. "Estoy seguro de que nuestro desarrollo atraerá cada vez más atención en el futuro cercano y nos permitirá dar el salto de esta tecnología del laboratorio a la práctica".
Antonio Baldovín
02/02/2025