Responsable de Laboratorio
Departamento de Bioingeniería e Ingeniería Química
Las baterías de Aluminio-Aire (Al-aire) ofrecen ventajas significativas en términos de alta densidad energética y potencia, lo que permite su aplicación en vehículos eléctricos. Sin embargo, presentan algunas limitaciones en su diseño, siendo la corrosión del aluminio uno de los obstáculos más importantes. Además, la abundancia y reciclabilidad del aluminio, junto con su menor impacto ambiental en comparación con tecnologías convencionales, constituyen factores cruciales a su favor.
La producción de aluminio a partir de chatarra reciclada (recursos secundarios) requiere solo el 5 % de la energía necesaria para obtener la misma cantidad a partir de bauxita (recursos primarios). El reciclaje de aluminio es esencial no solo por la significativa rentabilidad que representa, sino también porque es crucial para la industria del aluminio generar nuevas tecnologías que maximicen las ventajas del reciclaje, permitiendo su uso más amplio en la industria manufacturera.
Fig. 1 Representación esquemática del mecanismo de funcionamiento de una batería completa de Al-aire con los respectivos electrodos y la reacción general.
Estudiantes de Ingeniería Química, Mecánica, Electrónica y Mecatrónica están llevando a cabo una investigación centrada en la optimización de baterías de aluminio-aire, con el objetivo de explorar su viabilidad como una alternativa más sostenible frente a las baterías de litio.
El diseño modular de esta investigación emplea materiales accesibles y sostenibles, como papel de aluminio, papel filtro, carbón activado y KOH como electrolito, con la posibilidad de emplear NaCl como alternativa. Se busca mejorar la eficiencia, estabilidad y durabilidad de estas baterías mediante ensayos experimentales y la optimización de materiales.
El equipo AICHE UTEC trabaja en perfeccionar esta tecnología a nivel de laboratorio, evaluando su desempeño en comparación con las baterías de litio-ion y plomo-ácido, que son ampliamente utilizadas en la actualidad.
El enfoque de esta investigación no solo abarca el desarrollo electroquímico de la batería, sino también aspectos de diseño y eficiencia energética. La combinación de conocimientos de distintas ramas de la ingeniería permite evaluar la aplicación de estas baterías en diversos contextos de almacenamiento y movilidad sostenible, impulsando la innovación y el desarrollo de nuevas tecnologías energéticas.
Fig. 2 Equipo AICHE – UTEC
El propósito de esta investigación es contribuir al desarrollo de baterías más ecológicas y económicamente viables, promoviendo el uso de tecnologías de almacenamiento energético alineadas con los principios de economía circular y sostenibilidad.
Referencias
S. Al-Alimi, N. Kamilah Yusuf, A. M. Ghaleb, M. Amri Lajis, S. Shamsudin, W. Zhou, Y. M. Altharan, H. S. Abdulwahab, Y. Saif, D. Hissein Didane, Ikhwan S T T, Anbia Adam. Recycling aluminium for sustainable development: A review of different processing technologies in green manufacturing, Results in Engineering, Volume 23, 2024. https://doi.org/10.1016/j.rineng.2024.102566
Bharti Rani, Jitendra Kumar Yadav, Priyanka Saini, Anant Prakash Pandey, Ambesh Dixit. Aluminum–air batteries: current advances and promises with future directions. RSC Adv., 2024,14, 17628-17663.https://doi.org/10.1039/D4RA02219J
