fotovoltaica


Nuevo método para elaborar células solares a partir de viejas baterías de plomo, sin contaminar

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Los desechos de plomo de las baterías de plomo tradicionales pueden recuperarse y utilizarse para fabricar perovskita y con él nuevas células solares eficientes, mediante una técnica que, a diferencia de otras anteriores, es más eficaz y económica y –muy importante– no contamina. Lo están haciendo científicos chinos de diferentes unisersidades, que informan de ello en la revista Nano Energy.

Nuevo método para elaborar células solares a partir de viejas baterías de plomo, sin contaminar

Las baterías de plomo se utilizan para suministrar electricidad a vehículos, en sistemas de iluminación de emergencia, aviación, aplicaciones militares y muchos otros usos, pero su vida útil es de tan solo unos pocos años; y los residuos fangosos ricos en plomo que se acumulan en el interior de ellas crean un grave problema de contaminación en todo el mundo. 

Hasta la fecha, los métodos utilizados para recuperar el plomo de estos residuos son complejos, intensivos en energía, caros y ellos mismos contaminantes. Rusen Yang, de la Universidad de Xidian (centro de China), afirma que él y su equipo han encontrado la manera reciclar el plomo de estas baterías y fabricar con el perovskita para la generación de energía renovable. Todo ello sin causar contaminación secundaria.

La capacidad semiconductora de los materiales llamados perovskitas les hace muy atractivos para una nueva generación de células solares más eficientes. Comparten la misma disposición de iones que el mineral natural de la perovskita, el titanato de calcio (CaTiO3), pero la incorporación de iones como el plomo y el cloruro en la disposición de la perovskita genera una amplia gama de perovskitas no naturales. Estas nuevas perovskitas muestran muchas propiedades útiles, especialmente en su interacción con la luz.

El material de partida

Yang y sus colegas han ideado dos rutas sencillas para reciclar el plomo de los residuos de las baterías. Una ruta captura el plomo de la región del cátodo de la batería, mientras que la otra captura el plomo producido en el ánodo. El paso crucial en cada ruta implica mezclar materiales que contienen plomo con ácido acético (una solución débil de ácido acético en la vida cotidiana es el vinagre). Con estos pasos químicos se obtiene acetato de plomo de alta pureza, que los investigadores incorporan en la fabricación de cristales de perovskita.

Otros investigadores han explorado previamente el potencial del acetato de plomo como material de partida para evitar los problemas encontrados al usar otras fuentes de plomo para hacer perovskitas. La gran aportación de Yang y sus colegas es que no sólo han confirmado la eficacia del acetato de plomo para fabricar buenos cristales, sino que también han abierto una fuente excelente y ecológica de plomo.

Otra ventaja es que las perovskitas producidas con este nuevo procedimiento resultan ser más adecuadas para las células solares que las fabricadas con métodos anteriores. Los investigadores explican que la cristalización de la perovskita se produce más suavemente, dando lugar a películas densas con una alta eficiencia en la captación de luz. No obstante, como advierte Zhan'ao Tan, de la Universidad de Tecnología Química de Beijing, otro miembro del equipo científico, "nuestra investigación sigue limitada al laboratorio".

El siguiente paso clave para los investigadores es demostrar que pueden ampliar sus métodos de laboratorio en un procedimiento adecuado para la industria.



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