{"id":4140,"date":"2024-06-26T22:21:08","date_gmt":"2024-06-27T04:21:08","guid":{"rendered":"https:\/\/xpresspuebla.com\/?p=4140"},"modified":"2024-08-05T22:22:00","modified_gmt":"2024-08-06T04:22:00","slug":"el-laboratorio-de-energia-del-ifuap-trabaja-en-alternativas-sustentables-para-la-fabricacion-de-baterias","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/xpresspuebla.com\/index.php\/2024\/06\/26\/el-laboratorio-de-energia-del-ifuap-trabaja-en-alternativas-sustentables-para-la-fabricacion-de-baterias\/","title":{"rendered":"El Laboratorio de Energ\u00eda del IFUAP trabaja en alternativas sustentables para la fabricaci\u00f3n de bater\u00edas"},"content":{"rendered":"\n<ul>\n<li><strong>Opera desde 2014 con proyectos de vinculaci\u00f3n acad\u00e9mica y cient\u00edfica<\/strong><\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<p>Consolidado como un espacio de investigaci\u00f3n que mantiene proyectos conjuntos a nivel nacional e internacional, el Laboratorio de Energ\u00eda del Instituto de F\u00edsica \u201cLuis Rivera Terrazas\u201d (IFUAP) \u2500el cual opera desde 2014 y es encabezado por el doctor Enrique Quiroga Gonz\u00e1lez\u2500, enfoca sus esfuerzos en m\u00faltiples desarrollos que incluyen sensores, bater\u00edas, y micromaquinado de semiconductores, as\u00ed como el estudio de nuevos materiales para el almacenamiento de energ\u00eda. El objetivo del laboratorio es proponer materiales y metodolog\u00edas que sean una alternativa sustentable y econ\u00f3mica en materia de almacenamiento de energ\u00eda, en un contexto donde el panorama medioambiental demanda el empleo de fuentes renovables, abundantes y limpias.<\/p>\n\n\n\n<p>Su trabajo, coordinado con otras instituciones en materia energ\u00e9tica, ha permitido conformar la Red Tem\u00e1tica de Almacenamiento de Energ\u00eda-Conahcyt, la cual inici\u00f3 con 60 investigadores y a la fecha congrega a unos 150 acad\u00e9micos de la UNAM, el Instituto Polit\u00e9cnico Nacional, la Universidad Aut\u00f3noma de Nuevo Le\u00f3n y el Centro de Investigaci\u00f3n Cient\u00edfica de Yucat\u00e1n, entre otras instituciones.<\/p>\n\n\n\n<p>El doctor Enrique Quiroga, quien representa a esta red desde 2017, refiri\u00f3 que como parte de las actividades que desarrollan destaca la organizaci\u00f3n del Congreso bienal \u201cEnergy Storage Discussions\u201d (\u201cDiscusiones sobre almacenamiento de energ\u00eda\u201d), un evento con mucha aceptaci\u00f3n dentro de la comunidad cient\u00edfica.<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Bater\u00edas de sodio (Na)<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>Al hablar del trabajo que desarrolla el Laboratorio de Energ\u00eda del IFUAP, una de las propuestas se enfoca en las bater\u00edas de sodio, un material abundante y de bajo costo. El proyecto se realiza en colaboraci\u00f3n con la Universidad Ju\u00e1rez Aut\u00f3noma de Tabasco, la cual tiene financiamiento por parte del Conahcyt en la categor\u00eda de Ciencia de Frontera. La intenci\u00f3n es obtener un carb\u00f3n expandido, a partir de fuentes naturales como residuos de c\u00e1scara de coco, a fin de emplearlos en la construcci\u00f3n de bater\u00edas de sodio. Otro proyecto relacionado, reci\u00e9n concluido, fue el desarrollo de electrodos a base de carbones duros para bater\u00edas i\u00f3n sodio, en colaboraci\u00f3n con la Universidad Tecnol\u00f3gica de Panam\u00e1.<\/p>\n\n\n\n<p>El doctor Quiroga explic\u00f3 que el grafeno es un material que se extrae del grafito y se compone de carbono puro, uno de los elementos m\u00e1s importantes en la naturaleza y que se encuentra en objetos tan cotidianos, como la punta de un l\u00e1piz. Indic\u00f3 que el grafito es el que m\u00e1s se utiliza en los \u00e1nodos de las bater\u00edas de litio. \u00c9stas tienen dos electrodos: un c\u00e1todo y un \u00e1nodo, y es por la estructura cristalina laminar (capas) del grafito y su distancia interplanar que puede alojar bien a los iones de litio.<\/p>\n\n\n\n<p>\u201cUno de los primeros obst\u00e1culos fue que el sodio no cab\u00eda en la estructura laminar del grafito y para contrarrestar este inconveniente, buscamos su expansi\u00f3n, ya que a nivel internacional existen reportes sobre esta posibilidad\u201d.<\/p>\n\n\n\n<p>Tras realizar un proceso de pir\u00f3lisis (quemar) con la biomasa (c\u00e1scara de coco), Quiroga Gonz\u00e1lez, junto con sus estudiantes, obtuvieron carb\u00f3n con ciertos dominios graf\u00edticos; es decir, capas como las del grafito. De esta forma, despu\u00e9s de recurrir a tratamientos qu\u00edmicos registraron una primera expansi\u00f3n, por lo que ahora siguen trabajando para que \u00e9sta pueda ser mayor y as\u00ed permitir la entrada de sodio.<\/p>\n\n\n\n<p>El investigador indic\u00f3 que este procedimiento tambi\u00e9n se puede realizar con otros materiales carbon\u00e1ceos, como los que se pueden preparar a partir de la semilla de granada y con hojas del \u00e1rbol&nbsp;<em>hibiscus<\/em>.<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Mejorar el tiempo de carga con piedras calizas<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>Otro de los proyectos est\u00e1 vinculado al uso de piedra caliza, un material mineral y abundante en el estado de Puebla que, de acuerdo con las pruebas realizadas en este laboratorio, permite obtener bater\u00edas de litio de alta velocidad.<\/p>\n\n\n\n<p>Este trabaj\u00f3 inici\u00f3 en 2018 con la idea de utilizar un material a base de silicio, al que no se le diera mayor tratamiento. El doctor Enrique Quiroga explic\u00f3 que el silicio, que se encuentra en forma de silicato en la corteza terrestre, tiene una alta capacidad de almacenamiento de carga en forma de aleaciones con el litio; el problema es su proceso de purificaci\u00f3n, porque llega a ser costoso en materia de bater\u00edas.<\/p>\n\n\n\n<p>Al probar materiales abundantes, aunque no contuvieran silicio, optaron por piedras calizas, a las que dieron tratamientos t\u00e9rmicos hasta obtener un polvo parecido a la cal, el cual fue recubierto de carb\u00f3n para mejorar su conductividad. Al momento de probarlo en bater\u00edas notaron una alta eficiencia en el tiempo de carga; es decir, fabricaron electrodos de alta velocidad para bater\u00edas de ion-litio.<\/p>\n\n\n\n<p>Lo anterior fue reportado en un art\u00edculo publicado en 2021 en la revista indizada&nbsp;<em>Frontiers in Energy Research<\/em>, en colaboraci\u00f3n con una estudiante de licenciatura.<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Silicio no puro, para bater\u00edas m\u00e1s econ\u00f3micas<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>En el Laboratorio de Energ\u00eda tambi\u00e9n se busca producir bater\u00edas de alta capacidad; por eso experimentan con silicio no puro (grado metal\u00fargico), con el que han logrado generar bater\u00edas 100 veces m\u00e1s econ\u00f3micas, aunque sus propiedades a\u00fan no registran una eficiencia tan alta como con el silicio electr\u00f3nico.<\/p>\n\n\n\n<p>Al explorar silicio con grado metal\u00fargico, en el Laboratorio de Energ\u00eda se observ\u00f3 que este material otorga m\u00e1s del doble de capacidad de lo que ofrecen las bater\u00edas comerciales. Otra ventaja es que el silicio de grado metal\u00fargico cuesta 100 veces menos que el silicio de grado electr\u00f3nico (el que se usa para microchips electr\u00f3nicos).<\/p>\n\n\n\n<p>El doctor Quiroga Gonz\u00e1lez mencion\u00f3 que las ventajas del silicio es que tiene 12 veces m\u00e1s capacidad de almacenamiento que el grafito, lo que significa 12 veces m\u00e1s energ\u00eda: \u201cel grafito da 370 mAh (miliamperios\/horas) por cada gramo de material; mientras que el silicio 4,200 mAh\u201d.<\/p>\n\n\n\n<p>Como ejemplo, mencion\u00f3 que si al grafito le cabe un ion de litio, el silicio podr\u00eda almacenar 12 iones por el mismo peso; es decir, la pila durar\u00eda 12 veces m\u00e1s, o bien pesar\u00eda 12 veces menos. Esto tambi\u00e9n se aplica en cuestiones de movilidad, espec\u00edficamente en autos el\u00e9ctricos.<\/p>\n\n\n\n<p>\u201cLo ideal es que no pesara mucho, porque en los autos el\u00e9ctricos generalmente su bater\u00eda ocupa todo el piso del veh\u00edculo; entonces con nuestro desarrollo esto se podr\u00eda aprovechar para reducir el peso, o bien, para que la carga almacenada en la bater\u00eda durare doce veces m\u00e1s\u201d, indic\u00f3 el investigador.<\/p>\n\n\n\n<p>El siguiente paso, refiri\u00f3, es darle cierto tratamiento al silicio de grado metal\u00fargico para quitarle impurezas y as\u00ed su capacidad se estabilice por m\u00e1s ciclos de uso. Lo anterior tambi\u00e9n fue reportado en la revista cient\u00edfica de la Sociedad Qu\u00edmica de M\u00e9xico.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Consolidado como un espacio de investigaci\u00f3n que mantiene proyectos conjuntos a nivel nacional e internacional, el Laboratorio de Energ\u00eda del Instituto de F\u00edsica \u201cLuis Rivera Terrazas\u201d (IFUAP) \u2500el cual opera&hellip; <\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":4141,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"om_disable_all_campaigns":false,"_uag_custom_page_level_css":"","_monsterinsights_skip_tracking":false,"_monsterinsights_sitenote_active":false,"_monsterinsights_sitenote_note":"","_monsterinsights_sitenote_category":0,"_uf_show_specific_survey":0,"_uf_disable_surveys":false},"categories":[1],"tags":[],"aioseo_notices":[],"uagb_featured_image_src":{"full":["https:\/\/xpresspuebla.com\/wp-content\/uploads\/2024\/08\/A_DrQuiroga.jpg",640,427,false],"thumbnail":["https:\/\/xpresspuebla.com\/wp-content\/uploads\/2024\/08\/A_DrQuiroga-150x150.jpg",150,150,true],"medium":["https:\/\/xpresspuebla.com\/wp-content\/uploads\/2024\/08\/A_DrQuiroga-300x200.jpg",300,200,true],"medium_large":["https:\/\/xpresspuebla.com\/wp-content\/uploads\/2024\/08\/A_DrQuiroga.jpg",640,427,false],"large":["https:\/\/xpresspuebla.com\/wp-content\/uploads\/2024\/08\/A_DrQuiroga.jpg",640,427,false],"1536x1536":["https:\/\/xpresspuebla.com\/wp-content\/uploads\/2024\/08\/A_DrQuiroga.jpg",640,427,false],"2048x2048":["https:\/\/xpresspuebla.com\/wp-content\/uploads\/2024\/08\/A_DrQuiroga.jpg",640,427,false]},"uagb_author_info":{"display_name":"xpresspuebla.com","author_link":"https:\/\/xpresspuebla.com\/index.php\/author\/xpresspuebla-com\/"},"uagb_comment_info":0,"uagb_excerpt":"Consolidado como un espacio de investigaci\u00f3n que mantiene proyectos conjuntos a nivel nacional e internacional, el Laboratorio de Energ\u00eda del Instituto de F\u00edsica \u201cLuis Rivera Terrazas\u201d (IFUAP) \u2500el cual opera&hellip;","_links":{"self":[{"href":"https:\/\/xpresspuebla.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/4140"}],"collection":[{"href":"https:\/\/xpresspuebla.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/xpresspuebla.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/xpresspuebla.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/xpresspuebla.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=4140"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/xpresspuebla.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/4140\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":4142,"href":"https:\/\/xpresspuebla.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/4140\/revisions\/4142"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/xpresspuebla.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media\/4141"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/xpresspuebla.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=4140"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/xpresspuebla.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=4140"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/xpresspuebla.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=4140"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}