Silicio sostenible para ánodos de baterías de litio a partir de la cascarilla de arroz
En el marco del proyecto Sinclair, el Instituto Tecnológico de la Energía (ITE) ha conseguido desarrollar con éxito silicio sostenible a partir de la cascarilla de arroz y usarlo en el diseño de ánodos de mayor capacidad para baterías de litio.
Pese a que el Instituto tiene una larga trayectoria en materia de valorización de residuos para obtener materiales carbonosos de alto valor añadido, en este caso se ha ido un paso más allá, centrándose en la obtención de silicio, un material de alto valor añadido fundamental para la nueva generación de baterías, que va a permitir tener mayores capacidades y, por tanto, mayor autonomía en los vehículos eléctricos, por ejemplo.
Esta tecnología está basada en procesos que requieren de una menor temperatura en comparación con los métodos tradicionales empleados actualmente para sintetizar este tipo de materiales para baterías, representando un ejemplo de mejora de la eficiencia energética y, con ello, un menor coste que la transformación habitual.
Además, se emplea un residuo que supone un reto para el sector agrícola y se transforma en una materia prima para otro sector. Estamos hablando de un producto de proximidad que no sólo permitirá reducir la dependencia de materiales que actualmente Europa está importando desde el continente asiático principalmente, sino que también rebajará la contaminación provocada por el transporte de estas materias primas.
En el proyecto se han detectado otros residuos biomásicos, como los restos de poda o residuos procedentes de depuración de aguas con alto contenido en SiO2, que también pueden ser empleados en la tecnología de Sinclair.
La tecnología de transformación del silicio que contienen en su estructura estos residuos agrícolas representa un avance en la mejora de la eficiencia energética y reducción de costes derivados del proceso para obtener silicio de elevada pureza.
La cadena de valor del proyecto abarca diversos eslabones. Por un lado, se ha visto que numerosos elementos de la naturaleza contienen silicio y, por tanto, son susceptibles de ser empleados en la tecnología de Sinclair. Es el caso de las plantas monocotiledóneas (como la caña de azúcar, el arroz y diversos cereales), el estiércol de vaca o lodos provenientes de aguas residuales. Pero no solo eso, hay residuos procedentes del sector fotovoltaico -como los paneles fotovoltaicos cuando llegan al fin de su vida- que al contener grandes cantidades de silicio son susceptibles de emplearse con esta tecnología.
Por último, se han identificado otros ámbitos de aplicación donde el silicio es un material muy importante como son los circuitos integrados, fertilizantes especiales que usan este material para ciertas aplicaciones o pinturas especiales y composites.
Esta investigación está apoyada por la Generalitat Valenciana a través de la Conselleria de Innovación, Universidades, Ciencia y Sociedad Digital mediante convenio de I+D dentro de las ayudas dirigidas a centro tecnológicos de la Comunitat Valenciana (Expediente: CONV22/DGINN/11).
