Batería en cuyo funcionamiento interviene una vitamina

Unos químicos han creado una batería que almacena energía en una unidad derivada biológicamente. Este avance abre un camino hacia la creación de aparatos electrónicos cotidianos más baratos y que sean más benignos con el medio ambiente.

La batería desarrollada por el equipo de Dwight Seferos y Tyler Schon, de la Universidad de Toronto en Canadá, es similar a muchas baterías de alta energía de ion-litio disponibles comercialmente, con una importante diferencia: utiliza flavina de la vitamina B2 como cátodo, la parte que almacena la electricidad que es liberada cuando está conectada a un dispositivo.

Las baterías modernas contienen tres componentes básicos: un terminal positivo (la pieza metálica que toca los aparatos para alimentarlos) conectado a un cátodo dentro de la carcasa de la batería; un terminal negativo conectado a un ánodo dentro de la misma carcasa; y una solución electrolítica, en la que los iones pueden viajar entre ambos electrodos (cátodo y ánodo).

Cuando una batería está conectada a un teléfono, iPod, cámara u otro aparato que necesita energía, los electrones fluyen saliendo del ánodo (el electrodo cargado negativamente del dispositivo que suministra la corriente), después entran en el cátodo, y los iones migran a través de la solución de electrolito para equilibrar la carga. Cuando el sistema se conecta a un cargador, este proceso se invierte.

La reacción en el ánodo crea electrones y la reacción en el cátodo los absorbe a medida que se produce la descarga. El producto neto es electricidad. La batería continuará produciéndola hasta que uno o los dos electrodos agoten la sustancia necesaria para que sucedan las reacciones.

Aunque se han creado anteriormente piezas de batería bioderivadas, es la primera vez que se usan polímeros bioderivados, moléculas de cadena larga, para uno de los electrodos, esencialmente permitiendo que la energía de la batería se almacene en un plástico creado a partir de una vitamina, en vez de metales como el cobalto, más difíciles de procesar, más caros y más peligrosos para el medio ambiente.

El equipo creó el material a partir de vitamina B2 (riboflavina), que en este caso se origina en hongos modificados genéticamente usando un proceso semisintético para preparar el polímero a base de enlazar dos unidades de flavina a una "columna vertebral" de moléculas de cadena larga.

Esto posibilita obtener una batería verde con una alta capacidad y un alto voltaje, algo que es cada vez más importante a medida que cobra fuerza el concepto de la “Internet de las Cosas”.

“Es un compuesto natural y bastante seguro”, enfatiza Seferos. “Si quisiéramos, podríamos comernos el material fuente del que procede”.

La capacidad de la B2 de ser reducida y oxidada la hace muy adecuada para una batería de ion-litio. La molécula de B2 puede aceptar hasta dos electrones a un tiempo. Esto facilita tomar múltiples cargas y tener una alta capacidad, en comparación con muchas otras moléculas disponibles.

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