Fabricación de pilas que ahorran recursos a partir de residuos de madera
Novedoso proceso de digestión
Las baterías son cruciales para el cambio en la movilidad y el suministro energético. Hasta la fecha, las baterías de iones de litio han sido las más utilizadas en los coches eléctricos, pero la disponibilidad de materias primas es un reto importante en este campo. Los investigadores de la Universidad de Aalen, dirigidos por el profesor Dr. Volker Knoblauch, persiguen ahora una estrategia alternativa y se centran en las baterías de iones de sodio. El objetivo es utilizar residuos de madera como material de partida para los componentes de las baterías. La Universidad de Aalen recibirá alrededor de un millón de euros de financiación de la Fundación Carl Zeiss para el nuevo proyecto, que comenzará a principios de 2024.
Investigadores de la Universidad de Aalen persiguen el objetivo de producir baterías que ahorren recursos a partir de residuos de madera.
Frida Akulova, Hochschule Aalen
En vista de la transición energética, el uso eficiente de los recursos y la disociación del consumo de recursos del crecimiento económico son cada vez más importantes. Aunque las baterías de iones de litio son muy potentes según el estado actual de la técnica, se basan en recursos disponibles limitados. Las baterías de iones de sodio pretenden ofrecer aquí una alternativa sostenible y rentable, pero su rendimiento aún no es competitivo.
En las pilas de iones de sodio se suelen utilizar carbones duros. Pueden obtenerse a partir de materiales vegetales, como los residuos de madera, mediante un proceso que ahorra recursos conocido como pirólisis, es decir, la descomposición térmica de compuestos químicos. Hasta ahora, la composición altamente fluctuante de estos materiales ha provocado fluctuaciones intolerables en sus propiedades.
Un nuevo proceso de descomposición pretende resolver el problema
El proyecto "HANa" (High-performance anode materials for resource-saving Na-ion batteries based on lignin and hemicellulose from hardwood and softwood waste) pretende resolver este problema. Mediante un nuevo tipo de proceso de fabricación de pasta de madera, se extraen de los residuos de madera los componentes lignina y hemicelulosa con propiedades definidas. A continuación, se pirolizan en carbones duros y deben ser de una calidad elevada y constante, con ligeras fluctuaciones. HANa abarca toda la cadena del proceso, desde el despulpado de la madera, la pirólisis y el desarrollo de electrodos hasta la instalación y las pruebas en celdas de baterías. El grupo interdisciplinar del proyecto, dirigido por el Prof. Dr. Volker Knoblauch, del Instituto de Investigación de Materiales (IMFAA), incluye a la Prof. Dra. Katharina Weber, del Instituto de Investigación de Superficies Innovadoras (FINO), y al Prof. Dr. Willi Kantlehner, expertos acreditados en los campos de la química orgánica, la ciencia de materiales y la tecnología de pilas. "Sería un gran paso hacia el almacenamiento sostenible de baterías, y estamos encantados de que la Fundación Carl Zeiss nos haya adjudicado el contrato", afirma Knoblauch, resumiendo el entusiasmo de los investigadores de Aalen por el proyecto.
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