En esta entrevista, Commandeur explica cómo estas baterías podrían integrarse en sistemas de captura de carbono, en coches o incluso en dispositivos móviles, y cómo su equipo ha logrado abaratar uno de los componentes más costosos del proceso. Aunque aún se encuentran en una fase temprana de desarrollo, los resultados son prometedores y apuntan a un futuro en el que cargar el móvil o conducir un coche podría contribuir activamente a limpiar la atmósfera.
Desde la posibilidad de funcionar en Marte hasta su potencial para revolucionar la transición energética, el investigador británico comparte su visión de una tecnología que, aunque aún está en el laboratorio, podría convertirse en una pieza clave del futuro sostenible que el planeta necesita con urgencia.
¿Qué pasaría si existiera una batería que pudiera liberar energía mientras atrapaba dióxido de carbono? ¿Cómo cambiaría eso el mundo?
Esa es la idea detrás de las baterías de litio-CO₂: no solo liberan energía con una capacidad de carga mayor que las baterías de ion-litio, sino que además atrapan CO₂ en el proceso. En nuestro trabajo, calculamos que 1 kg de nuestro nuevo catalizador podría capturar 18 kg de CO₂ (aproximadamente equivalente a un día de conducción). Estas baterías podrían formar parte de la solución para abordar la intermitencia de las energías renovables y ofrecer una fuente adicional de energía a partir de la captura y almacenamiento de carbono.
¿Estás trabajando actualmente en esto con un equipo de investigación?
El equipo es todavía relativamente pequeño. Estoy comenzando mi etapa de investigación independiente y he trabajado con el Dr. Siddharth Gadkari y nuestra estudiante de doctorado Mahsa Masoudi. Nuestra red de colaboración es más amplia, con varios académicos interesados en el proyecto, pero estamos en una fase inicial y el artículo muestra resultados prometedores.
Estas baterías podrían formar parte de la solución para abordar la intermitencia de las energías renovables y ofrecer una fuente adicional de energía a partir de la captura y almacenamiento de carbono
¿Cómo explicarías a alguien sin formación científica qué es una batería de litio-dióxido de carbono y por qué es tan revolucionaria?
En una batería de ion-litio típica, los iones de litio se desplazan del polo negativo al positivo a través del electrolito líquido, y la carga se almacena en la estructura de los materiales. Las baterías de litio-CO₂ permiten que el gas entre en la batería a través de pequeños orificios, donde se disuelve en el electrolito. Luego reacciona con el litio en la superficie del electrodo positivo, formando carbonato de litio, lo que libera energía y atrapa el CO₂ en estado sólido.
Esta reacción requiere unas cuatro veces más electrones que una batería de ion-litio convencional, por lo que puede almacenar mucha más carga. La batería puede recargarse, liberando nuevamente el litio y el CO₂ para otro uso.
¿Qué tipo de impacto podría tener esta batería en la lucha contra el cambio climático?
En esta etapa es difícil saberlo, ya que aún no conocemos cuánta cantidad de CO₂ se necesita para que funcionen. Las probamos con CO₂ a una presión de 1 bar y funcionaron bien, pero la atmósfera solo contiene 0,0004 bar de CO₂ disponible para capturar. Por tanto, si estas baterías se integran con sistemas de captura y almacenamiento de carbono en entornos ricos en CO₂, podrían liberar energía no aprovechada. Si funcionan a presiones más bajas, como 0,1 bar, podrían aplicarse en tubos de escape de coches o calderas de gas. Si funcionan a 0,0004 bar, podrían eliminar CO₂ directamente del aire, lo que permitiría un uso muy amplio en la lucha contra el cambio climático.
¿Podremos algún día cargar nuestros teléfonos o conducir un coche mientras limpiamos el aire al mismo tiempo?
Quizás, algún día. Si logran funcionar a presiones más bajas, podrían aplicarse en dispositivos portátiles como coches o teléfonos. Mientras tanto, será necesario mucho más trabajo para mejorar su rendimiento y hacerlas más prácticas.
A corto plazo, estas baterías podrían utilizarse para capturar el CO₂ generado por coches y calderas de gas
¿Qué aplicaciones prácticas imaginas para esta batería en la vida cotidiana?
A corto plazo, podrían utilizarse para capturar el CO₂ generado por coches y calderas de gas, adaptándose a maquinaria ya existente y reduciendo las emisiones de estas fuentes difíciles de eliminar.
¿Qué tan cerca estamos de ver estas baterías pasar del laboratorio al mercado?
En este momento es difícil decirlo, ya que aún hay muchas partes que necesitan desarrollo. En nuestro trabajo, logramos abaratar uno de los componentes más costosos de la batería —el catalizador— utilizando fosfomolibdato de cesio en lugar de un metal noble. Este es un paso hacia la comercialización, pero aún queda mucho por hacer.
¿Qué significa que esta batería podría funcionar en Marte? ¿Es ciencia ficción o una posibilidad real?
Una vez más, es una cuestión de presión. Aunque la atmósfera de Marte contiene un 95% de CO₂, su presión atmosférica total es mucho menor que la de la Tierra (0,006 bar). Por tanto, las pruebas a muy baja presión también nos darán la respuesta a esta pregunta.