Científicos fabrican electrodos para baterías con cáscaras de huevo
El huevo es producto muy empleado a nivel mundial, tanto para la alimentación como para la fabricación de otros artículos. Su uso genera la acumulación de cáscaras que habitualmente se tiran a la basura, aunque hay algunos métodos para reciclarlas como fertilizantes o suplementos dietéticos.
Para aprovechar estos restos, un grupo de científicos de la Universidad Estatal de Wayne en Estados Unidos ha diseñado un sistema que permite utilizar las cáscaras de huevo para hacer electrodos para las baterías.
Una cáscara de huevo tiene dos partes principales: la parte exterior dura, que se compone principalmente de carbonato de calcio, y la membrana delgada que la recubre en el interior. Esta última está hecha de fibras de proteínas que contienen azufre y carbono. De hecho, el mal olor que se produce cuando un huevo se pudre es debido al sulfuro de hidrógeno que se libera cuando estas proteínas se descomponen.
Para hacer los electrodos, estos científicos necesitan que la cáscara esté lo más intacta posible para introducirla en un recipiente y separar con ella dos soluciones: hidróxido de sodio de la parte interior y sulfato de cobalto de la parte interior. Cuando ambas soluciones se ponen en contacto, reaccionan formando micropartículas cristalinas de hidróxido de cobalto.
La cáscara de huevo mantiene las dos soluciones separadas, pero como es semipermeable, permite que algunos iones de hidróxido se difundan muy lentamente desde el exterior hasta el interior de la cáscara. Después de cuatro días, estos iones elevan el pH de la solución para que sea menos ácido, lo que proporciona las condiciones adecuadas para el hidróxido de cobalto no adquiera una forma cristalina sino amorfa.
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La ventaja de que el hidróxido de cobalto adquiera tenga una forma amorfa es que permite crear un revestimiento sobre la membrana de la cáscara de huevo. A continuación, la membrana recubierta se retira y se calienta durante dos horas, lo que produce carbonización y sulfuración de los componentes.
Las fibras de proteínas carbonizadas se convierten en fibras de carbono y, al hacerlo, liberan azufre, que reacciona formando nanobastones de sulfuro de cobalto. Este es el material que se emplea habitualmente como electrodo en las baterías, y los nanobastones se pueden transformar fácilmente en una suspensión para su uso como electrodos.
En sus pruebas, el prototipo de batería con electrodos fabricados a partir de cáscaras de huevo demostró un buen rendimiento, con una capacidad estable durante 300 ciclos a baja corriente. Ahora los científicos van a intentar utilizar el mismo procedimiento para sintetizar otros materiales funcionales.
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