La batería innovadora soporta temperaturas de 212 °F y alcanza una eficiencia del 99,8 % después de 450 ciclos

La batería innovadora soporta temperaturas de 212 °F y alcanza una eficiencia del 99,8 % después de 450 ciclos

La innovación de la batería de metal de litio se centra en electrolitos poliméricos libres de microfisuras

Abhishek Bhardwaj, 23 de julio de 2024 09:13 a. m. EST

Los investigadores han desarrollado una nueva generación de baterías de metal de litio que pueden ofrecer una vida útil más prolongada y mayor seguridad a temperaturas elevadas.

El equipo de investigación estuvo dirigido por el profesor Dong-Myeong Shin del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Hong Kong (HKU).

La innovación de la batería de metal de litio se centra en electrolitos poliméricos libres de microfisuras. [...]

Éstos se sintetizan a través de una sencilla reacción de clic de un solo paso, que exhibe atributos notables que incluyen resistencia al crecimiento de dendritas y no inflamabilidad. [...]

Estas mejoras se atribuyen a los aniones borato anclados dentro de las membranas libres de microgrietas, que facilitan el transporte selectivo acelerado de iones Li+ y suprimen la formación de dendritas, según un comunicado de la Universidad de Hong Kong.

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El reciclaje completo de baterías de estado sólido es posible gracias a las capas de polímero

El reciclaje completo de baterías de estado sólido es posible gracias a las capas de polímero

La batería reciclada conservó más del 92 por ciento de la capacidad de descarga de la batería de botón original

Rupendra Brahambhatt, 21 de julio de 2024 05:49 a. m. EST

Las baterías de estado sólido son estables, tienen una mayor densidad de energía y son mucho más seguras, ya que no son inflamables como las baterías de iones de litio convencionales. Por ejemplo, un vehículo eléctrico alimentado por una batería de litio de estado sólido ofrecería una mayor autonomía y un mejor rendimiento en diferentes condiciones de temperatura en comparación con un vehículo eléctrico similar con una batería de litio convencional. De manera similar, un teléfono celular con una batería de estado sólido durará varios días con una sola carga. Sin embargo, existe un gran problema: reciclar las baterías de litio de estado sólido es mucho más complejo y complicado, lo que las convierte en un desastre para el medio ambiente. [...] Los investigadores tomaron una batería de botón de litio de estado sólido y colocaron dos capas de polímero en las uniones entre su electrodo y electrolito. A continuación, sometieron la batería al proceso de reciclaje que se utiliza para reciclar baterías de iones de litio convencionales. Esto provocó que el polímero se disolviera entre el electrolito y el electrodo, impidiendo que se mezclaran.[...] El equipo de PSU integró el material sólido reciclado de la batería tipo botón en una nueva batería y probó su rendimiento. La batería reciclada tenía más del 92 por ciento de la capacidad de descarga de la batería tipo botón original. [...] La tecnología de baterías de estado sólido todavía se encuentra en una fase inicial de desarrollo. Sin embargo, este experimento demuestra con éxito que es posible reciclar dichas baterías y aprovechar su potencial sin dañar el medio ambiente.

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Obtención más eficiente de hidrógeno del agua mediante microondas

Obtención más eficiente de hidrógeno del agua mediante microondas

NCYT, 25/07/2024

Unos científicos españoles han desarrollado una clase de materiales que permiten mejorar la obtención de hidrógeno del agua a partir de radiación de microondas. El nuevo proceso permitirá evitar las emisiones de dióxido de carbono derivadas de la producción de hidrógeno. Este avance tecnológico es obra de un equipo del Instituto de Tecnología Química (ITQ), centro de investigación mixto de la Universidad Politécnica de Valencia (UPV) y del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), y del Instituto ITACA de la UPV, en España todas estas instituciones. El nuevo proceso permite obtener hidrógeno a partir de energía eléctrica renovable y evita, así, las emisiones de dióxido de carbono (CO2) derivadas de la producción de hidrógeno. [...] La principal novedad del trabajo es el estudio exhaustivo de las propiedades del material que determinan el rendimiento del proceso. [...]

“Durante la investigación se ha hecho un estudio pormenorizado de la influencia en la producción de hidrógeno de distintos dopantes introducidos en el material matriz (óxido de cerio) con el objetivo de ajustar la interacción con la radiación microondas y las propiedades del material resultante energizado. Posteriormente, se ha estudiado la capacidad de producción de hidrógeno de este material y el mecanismo que rige el proceso, que facilitará el futuro diseño de materiales”, señala José Manuel Serra, director del ITQ.

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Descubren “oxígeno oscuro” generado en las profundidades marinas

Descubren “oxígeno oscuro” generado en las profundidades marinas

Científicos hallan el elemento gaseoso a 4.000 metros en el fondo del Pacífico, sin luz ni organismos fotosintéticos, lo que suscita nuevas incógnitas sobre el origen de la vida

Miguel Ángel Criado, 22 JUL 2024 - 17:00 CEST

A más de 4.000 metros de profundidad, en el noreste del océano Pacífico, la Zona Clarion-Clipperton podría ser la mayor mina del planeta. [...] Son los nódulos polimetálicos que, para muchos, serán la base de la próxima revolución tecnológica. Para otros, en especial entre la comunidad científica y los ecologistas, su explotación provocaría un desastre. Ahora, un grupo de científicos ha descubierto que estos conglomerados generan oxígeno en un lugar donde no debería haberlo: el “oxígeno oscuro”. [...] No saben qué porcentaje del oxígeno proviene del nuevo mecanismo, pero el científico se atreve a señalar que “la cantidad de producción en 24 horas fue casi tres veces el nivel de O₂ observado en el agua marina más saturada de oxígeno que haya en nuestros océanos”. [...]

Lo que habría ahí abajo sería un sinfín de reacciones químicas entre los metales de los nódulos, que portan una relativamente elevada carga eléctrica y el agua salada del mar. Es decir, la electricidad generada por los nódulos estaría partiendo en dos el agua, por electrólisis. [...] Sweetman conecta su descubrimiento con la explosión de vida tras la Gran Oxidación: [...] “Lo que nuestros estudios muestran es que puede haber otros mecanismos productores de O₂ y si estaban funcionando antes del aumento de la fotosíntesis, podrían haber proporcionado el oxígeno que los organismos quimiosintéticos necesitan para sintetizar biomasa”.

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Más información: https://www.abc.es/ciencia/hallazgo-oxigeno-oscuro-fondos-marinos-dinamita-creiamos-20240723122545-nt.html

https://interestingengineering.com/energy/oxygen-making-deep-ocean-floor

Los astronautas podrán sustituir sus pañales por un nuevo dispositivo que les permitirá beber su orina

Los astronautas podrán sustituir sus pañales por un nuevo dispositivo que les permitirá beber su orina

El sistema captura y recicla la orina en agua potable en cuestión de minutos

GDA 24 de julio 2024, 12:25 P.M 

Un grupo de científicos ha desarrollado un dispositivo innovador que captura y recicla la orina de los astronautas en agua potable en cuestión de minutos. Este avance es crucial para las largas jornadas que los astronautas pasan fuera del laboratorio espacial. Diseñados en la década de 1980, los pañales, conocidos como Prenda de Máxima Absorción (MAG) por la Nasa, han sido fundamentales para almacenar la orina durante las caminatas espaciales. A pesar de su utilidad, estos pañales han causado incomodidades, irritación en la piel y fugas frecuentes. 

El nuevo sistema, sin embargo, promete recoger y purificar aproximadamente 500 ml de orina dentro del traje espacial en tan solo cinco minutos. [...] El funcionamiento de este dispositivo requiere que los astronautas usen una prenda interior especial fabricada con un material de compresión flexible y revestida con una tela antimicrobiana. Un sensor de humedad integrado en una copa de silicona, colocada bajo los genitales del usuario, detecta la presencia de orina. Cuando se detecta la orina, una bomba de vacío se activa y dirige el líquido a un dispositivo de filtración que el astronauta lleva en su espalda. Este dispositivo convierte la orina en agua potable, la cual puede ser transferida a la bolsa de hidratación del traje espacial. Aunque el sistema se encuentra en sus primeras fases de prueba, las expectativas son altas.

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Más información: https://computerhoy.com/espacio/astronautas-panales-beber-orina-filtrada-como-agua-1397251

https://www.dw.com/es/como-en-dune-cient%C3%ADficos-desarrollan-el-stillsuit-que-recicla-la-orina-en-agua-potable/a-69742499

La batería que cambia de forma puede estirarse un 5.000% y conservar la carga después de 70 ciclos

La batería que cambia de forma puede estirarse un 5000% y conservar la carga después de 70 ciclos

Los investigadores utilizaron material empleado para fabricar lentes de contacto para hacer la batería flexible

Ameya Paleja, 17 de julio de 2024 07:05 a. m. EST

Una batería de iones de litio altamente flexible fabricada por investigadores de la Universidad de Correos y Telecomunicaciones de Nanjing (China) puede estirarse un impresionante 5.000 por ciento. Los investigadores utilizaron componentes extensibles para hacer que la batería fuera flexible. El rendimiento de la batería no se vio comprometido, ya que mantuvo la capacidad de almacenamiento de carga incluso después de 70 ciclos de carga y descarga, según un comunicado de prensa. [...]

Los investigadores comenzaron extendiendo una fina película de pasta conductora que contenía nanocables de plata, negro de carbono y materiales de cátodo y ánodo a base de litio sobre una placa. Luego aplicaron una capa de polidimetilsiloxano, un material muy flexible que se utiliza para fabricar lentes de contacto, sobre la pasta conductora. Sobre esta película, el equipo añadió un líquido altamente conductor, sal de litio, y todos los ingredientes necesarios para fabricar un polímero que se pudiera estirar ampliamente. A continuación, la capa se activó mediante luz, lo que la convirtió en un sólido que no solo podía transportar iones de litio, sino que también se podía estirar.

Sobre esta pila, los investigadores colocaron otra película de electrodos y luego encerraron toda la configuración en una carcasa protectora.

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Los desechos de los paneles solares hacen que las baterías de los vehículos eléctricos sean 99,9% eficientes y conserven el 83,1% de su capacidad

Los desechos de los paneles solares hacen que las baterías de los vehículos eléctricos sean 99,9% eficientes y conserven el 83,1% de su capacidad

Los ánodos de silicio proporcionan a las baterías de iones de litio una mejor densidad energética y pueden mejorar el rendimiento de la batería, incluso durante 200 ciclos de carga y descarga.

Ameya Paleja, 19 de julio de 2024 06:29 a. m. EST

Los investigadores del Instituto de Bioenergía y Tecnología de Bioprocesos de Qingdao (QIBEBT) han reciclado con éxito silicio de paneles solares y lo han reutilizado para fabricar baterías de iones de litio de rendimiento superior. Este enfoque no solo es sostenible, sino también de bajo costo y allana el camino para reutilizar los componentes de los paneles solares al final de su vida útil. [...] El equipo de investigación utilizó partículas de silicio (uM-Si) de tamaño micrométrico para fabricar el ánodo. En lugar de trabajar para construir partículas de tamaño micrométrico, el equipo reutilizó silicio de células solares usadas, lo que hizo que el enfoque fuera más sostenible a largo plazo. [...] Cuando se probaron sus resultados, estas baterías con uM-Si mostraron una mejor estabilidad electroquímica y mantuvieron una eficiencia coulombiana del 99,94 por ciento incluso después de 200 ciclos de carga y descarga. [...] El equipo utilizó una solución 3M de electrolito LiPF6 disuelto en una solución de 1,3-dioxano y dimetoxietano mezclada con una proporción volumétrica de 1:3. La fórmula química única ayuda a formar una interfase sólido-electrolito (SEI) que mantiene unidas las partículas de silicio, incluso cuando se fracturan durante los ciclos de carga y descarga. Esto ayuda a mantener la conducción iónica y a reducir al mínimo las reacciones innecesarias.

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China: Un electrolito sólido revolucionario reduce el precio de las baterías de estado sólido en un 90%

China: Un electrolito sólido revolucionario reduce el precio de las baterías de estado sólido en un 90%

El diseño utiliza un nuevo electrolito sólido de sulfuro llamado LPSO, que no requiere sulfuro de litio.

Jijo Malayil, 8 de julio de 2024, 10:27 a. m. EST

Un equipo de investigadores chinos ha desarrollado un modelo de batería de estado sólido que promete ser significativamente más asequible.

El nuevo diseño, creado por la Universidad de Ciencia y Tecnología de China (USTC), promete funcionar a la par de las opciones competitivas para la tecnología de baterías de próxima generación a un costo menor al 10 por ciento del original. [...] A diferencia de las baterías tradicionales, que emplean electrolitos de polímero líquido o en gel para las conducciones iónicas entre los electrodos, las baterías de estado sólido utilizan electrolitos sólidos. [...] 

En un esfuerzo por abordar los altos costos de los electrolitos sólidos de sulfuro, Cheng y su equipo han desarrollado un nuevo material llamado LPSO, que no requiere sulfuro de litio. Este novedoso electrolito se sintetiza a partir de dos compuestos económicos, lo que reduce el costo del ingrediente a solo 14,42 dólares por kilogramo, lo que representa menos del 8 por ciento del costo de las materias primas para otros electrolitos sólidos de sulfuro, según SCMP.

Sorprendentemente, el LPSO conserva los beneficios clave de los electrolitos de sulfuro de mejor rendimiento, incluida la compatibilidad con ánodos que garantizan la estabilidad del rendimiento. Se combina bien con ánodos de alta densidad energética, como el litio metálico y el silicio.

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¿No necesitas aire acondicionado? El ADN del salmón podría generar una nueva forma sostenible de mantener los hogares frescos en verano

¿No necesitas aire acondicionado? El ADN del salmón podría generar una nueva forma sostenible de mantener los hogares frescos en verano

Un gel biodegradable producido a partir de una mezcla de ADN y gelatina podría tener un efecto refrescante de hasta 16 grados centígrados

Victoria Bela, 17:00, 6 de julio de 2024

Científicos chinos han desarrollado un gel elaborado a partir de gelatina y ADN de salmón que puede reflejar la luz solar en los edificios y crear un efecto refrescante de hasta 16 grados centígrados.

El material biodegradable se puede soldar a gran escala usando solo agua, creando tablas que pueden actuar como un material de enfriamiento pasivo que reducirá la necesidad de métodos de enfriamiento que consumen mucha energía, como el aire acondicionado y la refrigeración, que corren el riesgo de socavar la lucha contra el calentamiento global. [...]

El equipo probó los ladrillos en Chengdu, la capital subtropical de la provincia de Sichuan, donde las temperaturas máximas promedio en verano son de más de 30 grados Celsius con una humedad promedio de más del 80 por ciento. Descubrieron que los ladrillos de aerogel tenían un efecto de enfriamiento ambiental de 5,7 grados Celsius en áreas nubladas y de 16 grados bajo la luz solar directa. Incluso tenían un efecto de enfriamiento de 1,8 grados entre la medianoche y el amanecer.

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'Ciclo de carbono': los científicos utilizan cobre para convertir el CO2 en combustible limpio e inagotable

'Ciclo de carbono': los científicos utilizan cobre para convertir el CO₂ en combustible limpio e inagotable

La innovadora técnica de electrocatálisis utiliza energía renovable para convertir el CO₂ en metano, creando un circuito cerrado de carbono que neutraliza las emisiones y ofrece una solución de almacenamiento de energía sostenible.

Sujita Sinha, Actualizado: 5 de julio de 2024 08:07 a. m. EST

Investigadores de la Universidad McGill han creado un catalizador innovador que transforma el dióxido de carbono (CO₂) en metano, proporcionando una fuente de energía más limpia y sostenible. 

Este innovador proceso utiliza diminutos cúmulos de cobre y puede ayudar a reducir los niveles de CO₂ en la atmósfera, abordando así una de las principales causas del cambio climático. A diferencia de los métodos tradicionales de producción de metano a partir de combustibles fósiles, que aumentan las emisiones de CO₂, esta nueva técnica, denominada electrocatálisis, utiliza energía renovable sin añadir CO₂ adicional. [...]

La clave de este avance es el uso de nanoagrupaciones de cobre. Estas diminutas agrupaciones de átomos de cobre actúan como catalizadores para convertir el CO₂ del aire en metano. Cuando se utiliza este metano, se libera CO₂ que puede capturarse y convertirse nuevamente en metano. Esto crea un ciclo que mantiene las emisiones de CO₂ neutrales, lo que lo convierte en una solución energética muy sostenible.

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La primera batería de estado sólido sin ánodo del mundo es potente, económica y duradera

La primera batería de estado sólido sin ánodo del mundo es potente, económica y duradera

El diseño utiliza polvo de aluminio, que fluye como un líquido, comprimido bajo alta presión para formar un colector sólido en contacto similar al de un líquido con el electrolito.

Jijo Malayil, 4 de julio de 2024 07:28 a. m. EST

Un equipo de investigadores ha combinado las mejores tecnologías de baterías para crear la primera batería de estado sólido de sodio sin ánodo del mundo. El diseño del equipo utiliza un electrolito sólido estable y presión para formar sodio metálico denso. Un colector de corriente de aluminio garantiza un decapado y decapado de sodio eficiente y repetible a altas capacidades y velocidades. Este nuevo tipo de batería será menos costosa y menos dañina para el medio ambiente ya que se eliminará el ánodo y se utilizará sodio, que es barato y abundante, en lugar de litio. [...] Según el equipo, la innovación puede ayudar a crear baterías económicas, de carga rápida y alta capacidad para vehículos eléctricos (VE) y almacenamiento en red. [...] El equipo ideó una solución innovadora al crear un colector de corriente que rodea el electrolito en lugar del enfoque habitual. Para fabricar el colector de corriente se utilizó polvo de aluminio, que puede fluir como un líquido. Durante el montaje de la batería, este polvo se comprimió a alta presión para formar un colector de corriente sólido, manteniendo al mismo tiempo un contacto similar al del líquido con el electrolito.

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Solución ecológica para los residuos de baterías: un nuevo estudio revela una novedosa técnica de extracción de metales

Solución ecológica para los residuos de baterías: un nuevo estudio revela una novedosa técnica de extracción de metales

SOCIEDAD DE LA INDUSTRIA QUÍMICA 03/07/2024 Publicación revisada por pares

Un nuevo estudio dirigido por investigadores de Canadá presenta un nuevo proceso para la extracción y separación de metales de baterías alcalinas usadas, ofreciendo una solución prometedora para el reciclaje eficiente de materiales críticos. [...] El artículo, publicado en el Journal of Chemical Technology and Biotechnology, presenta una técnica para la extracción de potasio, zinc y manganeso que es más barata y energéticamente eficiente que otros métodos existentes. [...] La técnica se basa en un proceso denominado hidrometalurgia, que utiliza soluciones acuosas para extraer los metales, conocido como "lixiviación". La hidrometalurgia se puede llevar a cabo a temperatura ambiente, lo que la hace más eficiente energéticamente que los métodos que requieren altas temperaturas. La novedad del proceso desarrollado en este estudio radica en el uso de tres pasos separados para la extracción de los metales. [...] Al eliminar los metales en tres fases utilizando diferentes agentes de lixiviación, los investigadores pudieron producir lixiviados de mayor calidad, lo que redujo los costos de purificación posterior. En general, el proceso resultó en una eficiencia de extracción total del 99,6% para el zinc y del 86,1% para el manganeso.

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Olvídate del aire acondicionado: este invento de dos universitarios baja 9 grados la temperatura de tu casa o coche

Olvídate del aire acondicionado: este invento de dos universitarios baja 9 grados la temperatura de tu casa o coche

Un material creado por dos universitarios ha pasado la primera prueba y ha conseguido bajar la temperatura de una casa o un coche hasta 9 grados reduciendo el consumo de aire acondicionado.

Claudia Pacheco Redactora en Axel Springer España, 5 JUL. 2024 10:45H.

Un proyecto de la Universidad de Chicago (Estados Unidos) ha creado un sistema en forma de wearable capaz de refrigerar el cuerpo hasta 9 grados. [...]

El tejido se ha sometido a las primeras pruebas bajo el sol abrasador de Arizona y los resultados son esperanzadores. La tela es incluso más fresca que la seda y es capaz de reflejar gran parte de la luz solar. Este material enfría 2,3 grados más que otros tejidos utilizados en ropa deportiva y llega hasta los 8,9 grados frente a las prendas comunes. [...] El tejido se puede utilizar en gorras, camisetas, zapatillas de tela o pañuelos. El 97% de la ropa se calienta desde los laterales o con el calor que sube desde el suelo. La tela podría bajar la temperatura hasta en 9 grados en ese 3% en el que puede actuar el material. [...] El potencial para la industria textil es enorme, pero los científicos aseguran que están trabajando en una versión más gruesa que se pueda integrar en el interior de las viviendas. Esto permitirá reducir el consumo de aire acondicionado y se traducirá en un ahorro en la factura a final de mes.

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