Consultar redes sociales, tomar fotos y jugar videojuegos, sin preocuparse por la pila del celular, o viajar largas distancias en un auto el\u00e9ctrico, son desaf\u00edos de la vida tecnol\u00f3gica y el tema de estudio de cient\u00edficos alrededor del mundo. Entre ellos, el doctor Enrique Quiroga Gonz\u00e1lez, responsable del Laboratorio de Energ\u00eda del Instituto de F\u00edsica \u201cIng. Luis Rivera Terrazas\u201d de la BUAP (IFUAP), quien con su investigaci\u00f3n sintetiza y prueba nuevos materiales para incrementar la capacidad o el rendimiento de las bater\u00edas de ion de litio<\/p>\n
Consultar redes sociales, tomar fotos y jugar videojuegos, sin preocuparse por la pila del celular, o viajar largas distancias en un auto el\u00e9ctrico, son desaf\u00edos de la vida tecnol\u00f3gica y el tema de estudio de cient\u00edficos alrededor del mundo. Entre ellos, el doctor Enrique Quiroga Gonz\u00e1lez, responsable del Laboratorio de Energ\u00eda del Instituto de F\u00edsica \u201cIng. Luis Rivera Terrazas\u201d de la BUAP (IFUAP), quien con su investigaci\u00f3n sintetiza y prueba nuevos materiales para incrementar la capacidad o el rendimiento de las bater\u00edas de ion de litio.<\/p>\n
Ante este reto, que implica reducir costos, el doctor Quiroga, tambi\u00e9n responsable del Cuerpo Acad\u00e9mico \u201cEstructuras de Baja Dimensionalidad\u201d del IFUAP, trabaja en la incorporaci\u00f3n de silicio, azufre y carb\u00f3n obtenido de biomasa en los componentes de una bater\u00eda. Cabe mencionar que estos materiales no son convencionales en estos dispositivos, pero son abundantes y de bajo costo.<\/p>\n
Una bater\u00eda dispone de tres elementos principales: c\u00e1todo, \u00e1nodo y separador; este \u00faltimo se encarga de evitar un corto circuito entre los electrodos. El c\u00e1todo y el \u00e1nodo son los elementos \u201cactivos\u201d de la bater\u00eda, ya que en ellos es donde se almacena la carga. Estos elementos se conocen como electrodos.<\/p>\n
Algo importante en la investigaci\u00f3n en bater\u00edas es lograr que los electrodos proporcionen la mayor capacidad posible por unidad de peso o volumen (capacidad espec\u00edfica). De esta forma, cada nueva generaci\u00f3n de tel\u00e9fonos celulares se puede usar por mucho m\u00e1s tiempo, con el mismo volumen de bater\u00eda (los electrodos de las bater\u00edas poseen mayor capacidad espec\u00edfica en cada generaci\u00f3n).<\/p>\n
***<\/p>\n
Aunque la tecnolog\u00eda para las bater\u00edas de litio fue desarrollada a principios de los a\u00f1os 80, su gran expansi\u00f3n ocurri\u00f3 cuando Sony las incluy\u00f3 en sus dispositivos. Desde su salida al mercado en los a\u00f1os 90, hasta hoy, sigue siendo la pila m\u00e1s usada en dispositivos m\u00f3viles. Sin embargo, debido a la necesidad de incrementar su capacidad para aplicaci\u00f3n en coches el\u00e9ctricos y dispositivos m\u00f3viles, el desarrollo e investigaci\u00f3n de esta clase de dispositivos es ahora de prioridad mundial.<\/p>\n
Enrique Quiroga Gonz\u00e1lez, doctor en Ciencias Naturales por la Universidad de Kiel, en Alemania, junto con estudiantes de posgrado del IFUAP y colaboradores de otros institutos y facultades de la BUAP, pretende mejorar la capacidad del \u00e1nodo sustituyendo al grafito (material est\u00e1ndar de \u00e1nodos) por silicio. El silicio tiene una capacidad espec\u00edfica: es 10 veces mayor que el grafito.<\/p>\n
Adem\u00e1s, este material tiene la bondad de poderse utilizar en diversas formas dentro de la bater\u00eda: poroso, para mejorar el transporte de iones; en microhilos, para soportar mejor el estr\u00e9s mec\u00e1nico cuando se inserta litio; o con canales conductivos de carb\u00f3n, \u201cdecorado\u201d con part\u00edculas met\u00e1licas, para aumentar la velocidad de carga y descarga al mejorar la conductividad electr\u00f3nica.<\/p>\n
Para el c\u00e1todo, el azufre presenta la capacidad de almacenamiento m\u00e1s alta. Sin embargo, los c\u00e1todos de este material a\u00fan presentan algunos problemas, principalmente su baja conductividad i\u00f3nica y electr\u00f3nica. Por ello, es importante mezclarlo con alg\u00fan aditivo conductor de carb\u00f3n.<\/p>\n
En el Laboratorio de Energ\u00eda se ha carbonizado biomasa (principalmente c\u00e1scaras de frutas) y el producto carbon\u00e1ceo se usa como soporte mec\u00e1nico para el azufre, adem\u00e1s de que le ayuda a conducir electricidad. La capacidad de los c\u00e1todos preparados de esta forma es similar a la reportada en la literatura cient\u00edfica. Por otro lado, tambi\u00e9n se empiezan a probar combinaciones de azufre con otros materiales cat\u00f3dicos, con la finalidad de lograr c\u00e1todos de alta capacidad y potencia instant\u00e1nea.<\/p>\n
***<\/p>\n
A pesar de su utilidad, las pilas y bater\u00edas enfrentan diversos desaf\u00edos, entre ellos el medio ambiental, porque normalmente se encuentran compuestas por materiales pesados y t\u00f3xicos, como el cadmio y el plomo. Por lo tanto, requieren un manejo especial para ser desechadas y recicladas. Por otro lado, el trabajo con bater\u00edas involucra cuestiones de seguridad y dise\u00f1o.<\/p>\n
Para reunir a pares involucrados en el desarrollo de dispositivos de almacenamiento de energ\u00eda, en marzo de 2017 se cre\u00f3 la \u201cRed Tem\u00e1tica de Almacenamiento de Energ\u00eda\u201d del Conacyt, con la BUAP como sede (http:\/\/www.almacenamiento-energia.redtematica.mx\/). La red consta de 150 miembros de 14 estados y m\u00e1s de 20 instituciones, tanto acad\u00e9micas como del sector industrial. El doctor Quiroga, coordinador de esta red, destac\u00f3 la importancia de buscar nuevas formas de generaci\u00f3n y almacenamiento de energ\u00eda que satisfagan las necesidades actuales, as\u00ed como disminuir costos. En esta tarea -dijo- se busca un acercamiento con la industria, con el fin de atender problemas y generar proyectos, a la par de apoyar la formaci\u00f3n de recursos humanos.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Consultar redes sociales, tomar fotos y jugar videojuegos, sin preocuparse por la pila del celular, o viajar largas distancias en un auto el\u00e9ctrico, son desaf\u00edos de la vida tecnol\u00f3gica y el tema de estudio de cient\u00edficos alrededor del mundo. Entre ellos, el doctor Enrique Quiroga Gonz\u00e1lez, responsable del Laboratorio de Energ\u00eda del Instituto de F\u00edsica […]<\/p>\n","protected":false},"author":15,"featured_media":207603,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"newspack_featured_image_position":"","newspack_post_subtitle":"","newspack_article_summary_title":"Overview:","newspack_article_summary":"","newspack_hide_updated_date":false,"newspack_show_updated_date":false,"footnotes":""},"categories":[78],"tags":[],"class_list":["post-183191","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-estado","entry"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.pueblaonline.com.mx\/archivo\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/183191","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.pueblaonline.com.mx\/archivo\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.pueblaonline.com.mx\/archivo\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.pueblaonline.com.mx\/archivo\/wp-json\/wp\/v2\/users\/15"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.pueblaonline.com.mx\/archivo\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=183191"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.pueblaonline.com.mx\/archivo\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/183191\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.pueblaonline.com.mx\/archivo\/wp-json\/wp\/v2\/media\/207603"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.pueblaonline.com.mx\/archivo\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=183191"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.pueblaonline.com.mx\/archivo\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=183191"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.pueblaonline.com.mx\/archivo\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=183191"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}