Los cangrejos podrían ser el insólito héroe que necesita la industria de las baterías - World Energy Trade

2022-09-17 05:21:21 By : Ms. xiangdi li

El primer ministro dice que las subidas extraordinarias del precio del gas no interesan a Noruega. Foto cortesía de Reuters

Aunque por diferentes motivos, China, una superpotencia emergente y Rusia, con enormes intereses políticos; ambos quieren socavar la hegemonía del dólar. Foto cortesía de Reuters

Funcionarios de la administración Biden están evaluando el momento oportuno para llevar a cabo esta medida- Foto cortesía de: whitehouse.gov

El gigante del gas presentó unas pérdidas por valor a unos 12.500 millones de dólares en el primer semestre. Foto cortesía de DW

En Houston, el ministro argentino de economía presentó su plan energético, recibiendo elogios y buena recepción de las principales petroleras de EE.UU.

Estados Unidos cuenta con un vasto recurso de energía geotérmica bajo sus pies

"No suministraremos gas, petróleo, carbón, gasóleo de calefacción, no suministraremos nada", añadió Putin. Foto cortesía de Pexel

Alemania necesita nuestro gas y nosotros necesitamos la energía del resto de Europa, especialmente de Alemania, dijo Macron

El gas ruso sigue llegando a Europa a través de los gasoductos de Ucrania, pero ahora se especula con la posibilidad de que también se detenga.

La refinería suministra el 90% del combustible de Berlín. Foto vía Reuters

Está previsto que entre en funcionamiento a mediados de 2025.

A medida que se acerca la prohibición de la UE sobre el petróleo y los combustibles rusos, la demanda de buques petroleros ha ido aumentando.

Rusia es el segundo productor mundial de crudo, y produce cada día un poco menos que Estados Unidos y un poco más que Arabia Saudí.

A medida que la perforación de gas natural aumenta en Estados Unidos, La EIA espera que la producción también crezca

No hay una "bala de plata" y se requiere una revolución en cada etapa de la cadena de valor de la industria

Se espera que el sector de la energía eléctrica estadounidense crezca un 4% en 2022

La producción saudí solo ha superado los 11mn b/d en dos ocasiones anteriores

Mientras los ataques crecen en escala y gravedad, la IA está ayudando a rechazar parte de la amenaza.

Los sistemas de Plug permitirán a Lhyfe producir 20 TPD de hidrógeno verde para aplicaciones de movilidad. Foto cortesía de Reuters

El nuevo objetivo amplía la meta existente de Biden de 30.000MW de energía eólica marina para 2030.

"El sector del almacenamiento de energía en EE.UU. está alcanzando la madurez", afirma Jason Burwen.

Dada su ubicación cerca del ecuador, el país tiene altos niveles de radiación solar

Las dos empresas llevan colaborando en varios proyectos desde 2010

El electrolizador fue fabricado en la planta de HydrogenPro en Tianjin (China)

En Australia, la energía solar fotovoltaica en los tejados sigue reduciendo el protagonismo de la generación de carbón. Foto: Pixabay

Los reactores pueden ubicarse en los lugares donde antes había centrales de carbón cerradas

China pretende apoyar una construcción media estimada de más de 55 GW al año durante los próximos 10 años.

Desde la extracción de mineral de hierro hasta la fabricación de acero, la industria es muy intensiva en carbono.

Los analistas afirman que los valores energéticos siguen siendo mucho más baratos que otros sectores, en función de las relaciones precio-beneficio a futuro.

Los parques eólicos y solares y las centrales nucleares se han beneficiado de la subida del precio del gas.

Sube un 7,7% la media de los precios spot de los hubs europeos en la última quincena, hasta los 193,34 €/MWh. Foto cortesía de Reuters

Los economistas esperaban que la inflación general cayera un 0,1%

Los países emergentes suelen ser considerados terreno fértil para el intercambio de criptoactivos. Foto cortesía de Pixabay

La divisa china ha caído alrededor de un 3% frente al dólar en el último mes. Foto cortesía de Pixabay

Los precios del crudo Brent cayeron esta semana por debajo de los 90 dólares por barril, el nivel más bajo desde enero.

Rusia ya envía gas a China a través de su gasoducto Power of Siberia. Foto cortesía de Pixabay

Las baterías VARTA AGM xEV están especialmente diseñadas para los vehículos eléctricos. Foto cortesía de Pexel

Algunas de las muestras recogidas recientemente por Perseverance incluyen materia orgánica

Será el mayor proyecto geotérmico de la ciudad. Foto Pixabay

Volvo está impulsando el sector del transporte hacia un futuro más limpio y sostenible con sus camiones eléctricos

Ceremonia de firma del contrato de compra de terrenos. Foto proporcionada por BYD

Las reservas de modelo comercial de Aptera sólo requieren 100 dólares de pago de entrada

Los trenes de hidrógeno son una tecnología de propulsión especialmente respetuosa con el clima

Las empresas no han dado detalles sobre el coste y el calendario de su proyecto.

Alcanzó un nuevo récord mundial de velocidad de 175 km/h (109 mph)

Imagen tomada de El Confidencial

Imagen tomada de El Diario Libre

Imagen tomada de Oil and Gas People

Imagen tomada de El Patagónico

Imagen tomada de Grúas y Transportes

Imagen tomada de Motor Ship

Los precios del carbonato de litio en China alcanzaron los 500.500 yuanes la tonelada. Foto cortesía de Reuters

El sector de la construcción consume una gran cantidad de metales.

Los óxidos metálicos son clave para una fabricación más ecológica

Eurometaux dijo que la crisis energética es una "amenaza existencial para el futuro de las fundiciones de metales de Europa".

Rio dijo que invertiría 1.300 millones de dólares para desarrollarlo

La producción europea de aluminio se encuentra ahora en su nivel más bajo desde la década de 1970. Foto cortesía de Reuters

La minería, que se lleva a cabo a menos de 200 metros de profundidad, se ha promocionado como menos destructiva

El fallo ordena que los ministerios de Medio Ambiente y Minas y los organismos pertinentes deben evaluar los proyectos sobre áreas protegidas

El anuncio se produjo un día después de que China dijera que había descubierto un nuevo mineral lunar

Una aproximación vista desde sus fundamentos

Es la fiebre del oro moderna

Mediática Digital (Abril 2018). Recuperado de http://www.mediaticadigital.com.ar

Macolla. Imagen tomada de Conkor

Aerogeneradores - Parque de energía eólica Imagen tomada de: www.bolsamania.com

Movimiento de coque de petroleo en un puerto de Detroit-EEUU. Imagen tomada de: windsorstar.com

Empresa Parguaza, Los Pijiguao. Bolívar, Venezuela. Imagen tomada de http://www.primicia.com.ve

Figura 1: Aerogeneradores. Imagen tomada de: http://www.ecoticias.com/

Parece que los cangrejos podrían ser una solución a nuestros problemas energéticos actuales. Foto cortesía de: Pixabay

La carne de cangrejo es deliciosa: esa es una verdad incuestionable. Pero hay algo que quizá no sepa sobre su inclinación por el crustáceo hervido: Cada año se producen en todo el mundo entre seis y ocho millones de toneladas de residuos de caparazón de cangrejos, gambas y langostas, la mayoría de los cuales se vierten directamente en el océano o en los vertederos, dependiendo del país.

El problema no es tanto el colosal desperdicio que se arroja a la mesa como la oportunidad perdida. Los resistentes exoesqueletos de los cangrejos y sus congéneres marinos son ricos en sustancias químicas útiles y versátiles, como el carbonato de calcio, que tiene usos medicinales e industriales, y la quitina, el segundo polímero natural más abundante de la Tierra.

A lo largo de los años, los científicos han extraído la quitina de los caparazones de los crustáceos para todo tipo de aplicaciones, desde la ingeniería de tejidos hasta la fabricación de plástico biodegradable. Como la quitina y su polímero hermano, el quitosano, se consideran ecológicos y no tóxicos, ha habido mucho interés en incorporar estos compuestos químicos a las baterías.

En un artículo publicado a principios de este mes en la revista Matter, un grupo de ingenieros de la Universidad de Maryland lo ha conseguido, creando una impresionante batería de quitina y zinc que es biodegradable, pero que mantiene una considerable potencia eléctrica. A medida que el mundo avanza hacia un futuro más sostenible, se espera que una batería recargable derivada de un cangrejo pueda ser una alternativa viable o incluso un sustituto de las baterías de iones de litio , cuya demanda está aumentando. Al mismo tiempo, el litio se está convirtiendo en un recurso escaso.

"Se trata de una aplicación muy interesante de la quitina, que aprovecha su capacidad de renovación y su potencial de unión al zinc para crear nuevos materiales de electrodos", explica Mark MacLachlan, profesor de materiales supramoleculares de la Universidad de Columbia Británica, que no participó en el estudio, en un correo electrónico al portal Popular Mechanics.

Sólo se necesitan electrones (y algunos metales conductores)

La chispa que enciende el teléfono se debe a la química que tiene lugar en las profundidades de la batería.

Las reacciones químicas denominadas reacciones redox producen un ritmo constante de corriente eléctrica en forma de electrones en movimiento. Éstos viajan a través de un circuito formado por los electrodos de la batería (hechos de dos metales conductores diferentes), su electrolito químico (un material similar a un gel o líquido que contiene partículas cargadas llamadas iones) y cualquier aparato o dispositivo al que esté conectada la batería.

Hay una gran variedad de metales y electrolitos utilizados en una pila. Por ejemplo, en una pila alcalina doméstica común, el electrodo positivo (el cátodo) está hecho de óxido de manganeso y el electrodo negativo (o ánodo) está hecho de zinc. El electrolito intermedio es hidróxido de potasio. En las pilas de iones de litio , el litio suele ir acompañado de otro metal, como el cobalto, en el cátodo y el carbono en el ánodo, y también constituye el electrolito.

Las baterías de iones de litio son la estrella emergente del mundo de la energía por su ligereza y su gran capacidad energética (además, son recargables). No es de extrañar que estas baterías se hayan introducido en casi todos los dispositivos electrónicos y vehículos eléctricos en las últimas décadas, pero la extracción de litio tiene un coste elevado y devastador para el medio ambiente. Además, las baterías de iones de litio no son fácilmente degradables o reciclables, lo que no las hace totalmente compatibles con la sostenibilidad, al menos en su forma actual.

"Las baterías recargables como fuentes de energía verde son esenciales para reducir nuestra dependencia de los combustibles fósiles y reducir la emisión de gases de efecto invernadero. Sin embargo, con el aumento de la demanda de vehículos eléctricos en los últimos años, se están produciendo y consumiendo grandes cantidades de baterías, lo que plantea la posibilidad de que se produzcan problemas medioambientales", afirma Meiling Wu, primera autora del nuevo estudio y becaria postdoctoral de la Universidad de Maryland, en un correo electrónico enviado a Popular Mechanics. "Por ejemplo, los separadores de polipropileno y policarbonato, muy utilizados en las baterías de iones de litio , tardan cientos o miles de años en degradarse y suponen una carga para el medio ambiente".

Los científicos han jugado con la quitina en los últimos años, buscando formas de incorporar la sustancia orgánica -que es estructuralmente similar a la celulosa de las plantas- a las baterías. En 2016, MacLachlan y su laboratorio de la Universidad de Columbia Británica descubrieron que cuando se cocina la quitina con nitrógeno a temperaturas de hasta 1.652 grados Fahrenheit, se transforma el antiguo caparazón del cangrejo en un material de carbono-nitrógeno adecuado para los electrodos.

Pero Wu y sus colegas de la Universidad de Maryland optaron por un enfoque diferente. Se centraron en las pilas de zinc, que son una batería común desechable pero no recargable. Como este mineral es más fácil de conseguir que el litio (es decir, más barato de producir y suministrar) y menos tóxico (las pilas de zinc utilizan agua como electrolito), ha habido mucho interés en que el zinc sea nuestro héroe energético.

Sin embargo, cambiar el litio por el zinc no es fácil. En las pilas como electrodo, el zinc tiene una molesta tendencia a formar irregularidades en su superficie. Estas irregularidades se forman a medida que los electrones se desplazan y se convierten en pequeñas protuberancias que se convierten en bolas de nieve cada vez más grandes, llamadas dendritas, que interrumpen la corriente eléctrica de la pila.

Dado que el quitosano, un derivado de la quitina tratado químicamente, interactúa bien con el agua y es capaz de evitar que flote por ahí a su antojo, Wu y sus colegas creyeron que podían utilizarlo para fabricar un separador de baterías -una membrana semipermeable que mantiene separados los electrodos con cargas opuestas- que además es biodegradable.

¿Y cómo lo hicieron? Los investigadores tomaron una película de quitosano del tamaño de una moneda y la bañaron en una solución con zinc para que el mineral se adhiriera a la película. A continuación, escurrieron la película de quitosano y zinc y la apretaron con fuerza para densificarla. A diferencia de los intentos anteriores de densificar las películas de quitosano, esta técnica permitió obtener poros comparativamente grandes (de hasta cinco micrómetros de tamaño), lo que permitió la libre circulación de iones, cuenta a Popular Mechanics Jodie Lutkenhaus, profesora de ingeniería química de la Universidad A&M de Texas, que no participó en este estudio.

"Esto es clave porque cuando se piensa en el caparazón de un crustáceo, se piensa que es muy duro y denso, y eso no es bueno para conducir iones", dice Lutkenhaus, que ha investigado sobre baterías derivadas de productos orgánicos.

Para completar la construcción, se colocó un ánodo de zinc sobre el separador de quitosano y zinc junto con un cátodo hecho de un compuesto orgánico llamado poli (sulfuro de benzoquinonilo), o PBQS. Cuando Wu y sus colegas pusieron en marcha su batería Krabby en el laboratorio, no observaron la formación de dendritas en el ánodo de zinc. De forma impresionante, generó una corriente eléctrica de 50 miliamperios por centímetro cuadrado durante 400 horas (o 1.000 ciclos de carga), lo que se acerca mucho a lo que pueden hacer las pequeñas baterías de litio.

A continuación, enterraron el electrolito a base de quitosano, no toda la batería, para ver cuánto tardaba en degradarse. Wu afirma que los microorganismos que habitan en la tierra tardaron unos cinco meses en consumir el electrolito, lo cual es mucho más rápido que los electrolitos convencionales que se depositan en los vertederos y, sin duda, es bueno para el medio ambiente.

"Esto no significa que el dispositivo de la batería en sí se degrade en cinco meses", dice. "En realidad, el electrolito está empaquetado en una celda cerrada, que está separada del aire y de los organismos. Este tipo de dispositivo puede funcionar durante mucho más tiempo".

El futuro de las baterías basadas en quitosano

Aunque no se van a ver baterías a base de caparazón de cangrejo a corto plazo, los investigadores esperan que sus baterías se conviertan en algo habitual, utilizadas en dispositivos electrónicos como el teléfono móvil o en sistemas de almacenamiento de energía renovable destinados a una red comercial.

Teniendo en cuenta que el quitosano sólo cuesta unos 1,70 dólares por gramo y que no se necesita mucha cantidad para fabricar su prototipo (sólo unos 20 microgramos para una batería del tamaño de una moneda de 20 milímetros), eso puede dar a la batería de quitosano y zinc una ventaja en cuanto al precio respecto a las baterías de iones de litio, que sufren un aumento de la demanda y los costes correspondientes.

Sin embargo, con el aumento de las temperaturas del cambio climático, que es lo que más afecta a la vida marina, cabe preguntarse qué pasará con los costes si las baterías de quitosano despegan. También hay que pensar en lo verdaderamente ecológico que sería su uso en el futuro: hay que tener en cuenta la huella de carbono de las actividades relacionadas con la recuperación de la quitina y su transformación en quitosano.

"Creo que el siguiente paso importante sería hacer un análisis tecnoeconómico para examinar cuál es la producción mundial de quitosano y, si vamos a aplicarlo, por ejemplo, al almacenamiento de energía a escala de red, ¿tenemos suficiente acceso a él?", dice Lutkenhaus. "Si empezamos a utilizarlo, ¿cambiará el precio debido a la demanda? [También] está el análisis del ciclo de vida... la huella de carbono de la captura de crustáceos, su transporte y su procesamiento".

Afortunadamente, dice Wu, tenemos otras fuentes de quitina, como los insectos y las paredes celulares de los hongos, por lo que no es del todo un fracaso si una fuente marina se queda en el camino. Y aunque hasta ahora nadie ha intentado sintetizar la quitina en el laboratorio, quién sabe lo que puede deparar el futuro. Por el momento, parece que nuestros desperdicios marinos salados podrían ser una solución a nuestros problemas energéticos actuales.

Noticia tomada de: Popular Mechanics /  Traducción libre del inglés por World Energy Trade 

Inscríbase gratuitamente a nuestro boletín semanal aquí.

 No dude en ponerse en contacto con nosotros para darnos sugerencias y noticias. Es suficiente con enviar un mensaje a Esta dirección de correo electrónico está siendo protegida contra los robots de spam. Necesita tener JavaScript habilitado para poder verlo. para hacérnoslo saber.

Si eres seguidor de World Energy Trade hoy puedes resultarnos más útil que nunca. La emergencia del coronavirus ha ocasionado un lógico desplome sin precedentes de la publicidad, nuestro único sustento económico para poder informar.

Necesitamos a todos y cada uno de nuestros trabajadores y colaboradores que, cada día, están demostrando su valía en un entorno de trabajo complicado por las restricciones que impone el virus. Jornadas laborales interminables y medios tecnológicos no habituales hacen aún más difícil y costosa nuestra labor. Con la publicidad en crisis, el lector de World Energy Trade puede ser un asidero de enorme importancia.

Danos tu apoyo aportando lo que quieras.

World Energy Trade es el líder en la oferta de artículos técnicos especializados para el sector Oil & Gas y Energías Alternativas; además, presenta la más completa selección de noticias actualizadas del mercado energético mundial, a un clic de distancia.