Científicos convierten grasa de pollo en dispositivos de almacenamiento de energía
Un nuevo método transforma grasa de pollo en electrodos de carbono para supercondensadores que almacenan energía y alimentan ledes.
Por la Sociedad Estadounidense de Química
La tendencia mundial hacia una energía más sostenible y ecológica ha aumentado las reservas de energía y la demanda de dispositivos de almacenamiento energético. Por desgracia, algunos materiales para estos dispositivos pueden ser muy caros y problemáticos desde el punto de vista medioambiental.
Producir dispositivos alternativos de almacenamiento de energía a partir de objetos que normalmente se desechan podría ayudar a resolver estos problemas. Ahora, investigadores de la ACS Applied Materials & Interfaces informan de un método para transformar grasa de pollo en electrodos de carbono para supercondensadores —dispositivos electroquímicos capaces de sustentar una densidad de energía inusualmente alta en comparación con los condensadores normales— que almacenan energía y alimentan luces ledes.
Esta grasa de pollo extraída creó un material a base de carbono para un supercondensador. Mohan Reddy Pallavolu
En 2023, la capacidad global de producir energía renovable experimentó un aumento sin precedentes de casi el 50 % en comparación con el año anterior, según la Agencia Internacional de Energía. Pero esa energía excedente debe almacenarse en algún lugar para que el mundo pueda beneficiarse de su producción más adelante. Por ejemplo, los días soleados en California han desencadenado recientemente precios negativos de la energía debido al exceso de oferta de paneles solares en los tejados.
Los esfuerzos recientes para diseñar dispositivos de almacenamiento de alto rendimiento han aprovechado materiales de carbono, como el grafeno, debido a su eficiente transporte de carga y abundancia natural, pero su fabricación es costosa y genera contaminación y gases de efecto invernadero.
Buscando una fuente alternativa de material de carbono, Mohan Reddy Pallavolu, Jae Hak Jung, Sang Woo Joo y sus colegas querían desarrollar un método simple y rentable para convertir grasa de pollo de desecho en nanoestructuras conductoras de electricidad para dispositivos de almacenamiento de energía en supercondensadores.
Los investigadores utilizaron primero una pistola de llama de gas para extraer la grasa de un pollo y quemaron el aceite derretido utilizando un método de mecha de llama, muy parecido al que se emplearía en una lámpara de aceite.
A continuación, recogieron el hollín en el fondo de un matraz suspendido sobre la llama. La microscopía electrónica mostró que el hollín contenía nanoestructuras de carbono que eran entramados esféricos uniformes de anillos concéntricos de grafito, como las capas de las cebollas. Los investigadores probaron a mejorar las características eléctricas de las nanopartículas de carbono sumergiéndolas en una solución de tiourea, un compuesto orgánico de azufre con grupos funcionales amino, imina y tiol.
Un led puede encenderse cuando el material de carbono procedente de la grasa de pollo se utiliza como electrodo en estos supercondensadores asimétricos. Crédito: Mohan Reddy Pallavolu
Ensambladas en el electrodo negativo de un supercondensador asimétrico, las nanopartículas de carbono procedentes de grasa de pollo demostraron una buena capacitancia y durabilidad, así como una elevada densidad de energía y potencia.
Como se preveía, estas propiedades mejoraron aún más cuando los electrodos se fabricaron con nanopartículas de carbono tratadas con tiourea. A continuación, los investigadores demostraron que el nuevo supercondensador podía realizar aplicaciones en tiempo real: cargar y conectar dos de ellos para encender luces ledes rojas, verdes y azules.
Los resultados ponen de relieve las ventajas potenciales de utilizar residuos alimentarios como la grasa de pollo como fuente de carbono en la búsqueda de una energía verde aún más ecológica.
Información facilitada por la Sociedad Estadounidense de Química -Adaptación: Enrique Coperías / Rexmolón Producciones
Fuente: Jyothi Nallapureddy, Thupakula Venkata Madhukar Sreekanth, Mohan Reddy Pallavolu, P. S. Srinivasa Babu, Ramesh Reddy Nallapureddy, Jae Hak Jung and Sang Woo Joo. Strategic Way of Synthesizing Heteroatom-Doped Carbon Nano-onions Using Waste Chicken Fat Oil for Energy Storage Devices. ACS Appl. Mater. Interfaces (2024). DOI: https://doi.org/10.1021/acsami.4c02753
