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Microcharla: "Baterías metal-aire: nuevos sistemas energéticos de electromomovilidad"

Ciencia
Otro
18 Jun 2020
15:30 - 15:41
En nuestro ciclo de microcharlas ConCiencia en Casa, Nicolás Villanueva Martínez de CSIC nos presenta en menos de 10 minutos un relato de su investigación.

En el marco del ciclo de ConCiencia en Casa, les presentamos la microcharla "Baterías metal-aire: nuevos sistemas energéticos de electromomovilidad".

Resumen de la charla

Los desafíos asociados al calentamiento global y al aumento de la contaminación atmosférica en las ciudades han impulsado la búsqueda de soluciones relacionadas con la electromovilidad. Éstas, desde el punto de vista de la fuente de energía, pueden estar basadas en baterías o en pilas de combustible (hidrógeno). Entre estas dos opciones, se encuentra una solución híbrida, que son las baterías metal-aire, ya que mantienen algunas ventajas de las baterías (como el coste) y otras de las pilas de combustible (como una mayor energía en menor peso).

De entre las distintas tipologías de baterías metal-aire, las baterías hierro-aire (IAB) son uno de los sistemas más prometedores, debido a su bajo coste y bajo peso en comparación con las baterías de ion-litio (las más usadas actualmente).

A pesar de su futuro prometedor, las IAB presentan una serie de desafíos, de los cuales los más importantes son: i) la desactivación del electrodo negativo, ii) la producción de hidrógeno durante la carga, que disminuye la eficiencia del sistema; y iii) la dificultad de la reacción del oxígeno del aire. Para solucionar o disminuir estos problemas, en mi tesis están desarrollando nuevos materiales basados en nanoestructuras de carbono: composites negro de carbón-óxidos de hierro, dopados con azufre y nanofibras de carbono para el electrodo negativo, y composites de nanotubos de manganeso dopados con níquel - nanofibras de carbono junto con xerogeles de carbono dopados con hierro y nitrógeno para el electrodo positivo, entre otras formulaciones.

La microcharla será presentada por Nicolás Villanueva Martínez, Ingeniero Civil Químico de la Universidad de Concepción y Magister en Ciencias de la Ingeniería con mención en Ingeniería Química de la misma Universidad. Desarrolló su tesis de Magister en el marco del Proyecto FONDEF Biofurans Chile, el cual trató sobre la obtención de compuestos de alto valor agregado a partir de extractos de corteza de pino y eucaliptus, centrándose la tesis en la deshidratación de la glucosa proveniente de la celulosa para obtener 5-hidroximetilfurfural, un químico de plataforma que puede servir como base para la obtención de variadas sustancias y materiales.

Director regional de Techo-Chile en la Región del Biobío los años 2016 y 2017. Actualmente, es candidato a Doctor en Ingeniería Química y del Medio Ambiente por la Universidad de Zaragoza (España) y desarrolla su tesis en el Instituto de Carboquímica de dicha ciudad, perteneciente al Consejo Superior de Investigaciones Científicas de España (CSIC). Su tesis se denomina "electrodos avanzados para baterías metal-aire" y busca desarrollar materiales de carbono nanoestructurados para ser utilizados en baterías de hierro-aire.