Mejores baterías a partir de residuos de azufre
Un ejemplo de los depósitos de residuos de azufre a partir del proceso de refinamiento de gasolinas. (Crédito: Jared Griebel/ Pyun lab, University of Arizona department of chemistry and biochemistry)
Un nuevo proceso químico transforma los residuos de azufre en plástico ligero que podría mejorar las baterías para vehículos eléctricos, reporta un equipo de trabajo de la Universidad de Arizona.
El nuevo plástico también tiene otros usos potenciales, incluyendo usos ópticos.
El equipo ha tenido éxito en utilizar el nuevo plástico para fabricar baterías de litio-azufre.
Las baterías de siguiente generación de litio-azufre, o Li-S, basadas en este plástico tendrán un mejor rendimiento en carros eléctricos o híbridos, así como usos militares ya que son más eficientes y ligeras que las actualmente utilizadas, dijo Jeffrey Pyun, investigador líder del equipo.
El descubrimiento podría representar un nuevo uso para los desperdicios de azufre, residuo del refinamiento de gasolina y gas natural para convertirlos en combustibles más limpios.
Aunque existen otros usos industriales para el azufre, la cantidad generada para limpieza de combustibles fósiles es muy superior a su requerimiento. Algunas refinerías, tales como la Ft. McMurray en Alberta, acumulan ya grandes montañas de residuos de azufre.
Casi media libra de azufre se desperdicia por cada 19 galones de gasolina producida a partir de combustible fósil, calcula el también autor del estudio Jared Griebel.
El azufre representa retos técnicos. No forma con facilidad las largas cadenas de moléculas conocidas como polímeros e indispensables para crear plástico moldeable, y la mayoría de materiales no se disuelven en azufre.
Pero Pyun y sus colegas intentaron algo nuevo: transformar azufre líquido en un copolímero usable que eventualmente podría ser producido con facilidad a escala industrial.
Ellos han bautizado su proceso como “vulcanización inversa” ya que requiere casi sólo azufre con una pequeña cantidad de aditivo. La vulcanización es un proceso químico que hace el hule (caucho o goma) más durable por medio de añadir una pequeña cantidad de azufre al hule.
El nuevo plástico tiene propiedades electroquímicas superiores al azufre actualmente utilizado en baterías Li-S, reportaron los investigadores. Las baterías generadas por el equipo de trabajo mostraron una capacidad específica mayor (823 mAh/g a 100 ciclos) y una capacidad mejorada de retención.
El nuevo plástico funciona mejor que el azufre en las baterías, dijo Pyun, ya que las baterías con cátodos hechos únicamente de azufre pueden ser utilizados y recargados sólo un número limitado de veces antes de que fallen.
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