La búsqueda de baterías más sostenibles ha llevado a investigadores españoles a descubrir una fórmula para convertir lodo de depuradora en carbón activado, crucial para las baterías de azufre. Esta innovación aprovecha un residuo problemático y promueve la economía circular en la industria automotriz. Con la posibilidad de reducir costes y dependencia de elementos críticos, el futuro eléctrico se hace más verde y asequible.
¿Qué ventaja ofrece el carbón activado hecho de lodo de depuradora para las baterías de azufre?
El carbón activado derivado del lodo de depuradora mejora la conductividad del ánodo de las baterías de azufre al ofrecer una matriz porosa con gran superficie específica, reduciendo la resistencia interna y aumentando la capacidad de carga. Según el profesor Juan Pérez, de la Universidad de Córdoba, este material puede sustituir a los grafitos de origen mineral, siendo más barato y sostenible. Además, su proceso de producción cierra el ciclo de residuos urbanos, alineándose con la transición energética y la economía circular.
¿Qué pasos técnicos implican la conversión del lodo en carbón activado?
Primero se seca el lodo y se introduce potasa, que crea poros y reduce la densidad orgánica. Luego se somete a pirolisis térmica a 800 °C, estableciendo enlaces carbono que forman la estructura activa. En un molino de bolas el carbón se mezcla con azufre, generando una composición química compatible con los electrodos de litio‑azufre. Expertos como la Dra. María López, ingeniera química en IQUEMA, destacan que la temperatura controlada garantiza una microestructura uniforme, optimizando la transferencia de electrones y la estabilidad a largo plazo.
¿Cuánto puede mejorar la capacidad energética de las baterías de azufre comparado con las de ion litio?
Según la literatura especializada y la propia investigación del IQUEMA, las baterías de litio‑azufre pueden alcanzar hasta tres veces la densidad de energía de las de ion litio tradicionales, con 200–300 mAh cm⁻² frente a unos 80 mAh cm⁻². El profesor Andrés Gómez de la Universidad de Sevilla comenta que esta mejora se logra gracias al alto contenido de azufre y a una matriz de carbón que facilita el transporte de iones sulfuro‑. Aún así, la estabilidad del cátodo sigue siendo el principal obstáculo para su adopción masiva.
¿Cuáles son los principales retos pendientes para que las baterías de azufre sustituyan a las de ion litio en coches eléctricos?
El mayor desafío es la degradación del cátodo tras múltiples ciclos, provocada por la pulverización de los polímeros de azufre y la expansión de los sulfuroides. Además, la reducción de la vida útil bajo cargas intensas dificulta su uso en vehículos que requieren autonomía diaria. El ingeniero Carlos Ruiz, líder de un proyecto europeo, señala que la investigación debe centrarse en sólidos conductores y recubrimientos protectores que preserven la estructura del ánodo, asegurando una ciclista de 1 500 o más ciclos sin pérdida significativa de capacidad.
¿Qué impacto medioambiental tendría la producción de carbón activado a partir de lodo en escala industrial?
Al aprovechar el lodo de depuradora, se evita su disposición en vertederos, reduciendo la emisión de metano y la corrosión ambiental. El proceso de pirolisis libera pocos gases nocivos, y el residuo final es neutro, pudiendo sellarse como materiales de construcción o absorbentes. El Dr. Luis Martínez, ecologista de la Universidad Politécnica de Cartagena, estima que la adopción de esta tecnología puede disminuir el uso de materias primas extraídas en zonas sensibles y cutre los costos de tratamiento de residuos en un 30 %. Así, la economía circular se vuelve una herramienta real para la baja huella de carbono del sector automotriz.
¿Existe ya un prototipo funcional que haya probado este método de lodo a batería?
Sí, en la planta de agua residuales de Villaviciosa se ensambló un prototipo de ánodo con carbón activado de lodo, que mostró una mejora del 20 % en la conductividad y no presentó picos de resistencia durante 200 ciclos de prueba. El investigador principal, Marta Torres, afirma que la actividad de carga a 1 C fue comparable a la de ánodos comerciales, lo cual valida la escalabilidad del proceso. Sin embargo, la fábrica aún está en fase piloto y se requiere de pruebas de 12 meses para confirmar su viabilidad comercial.
