Un equipo del Instituto de Microelectrónica de Barcelona del CSIC (IMB-CNM-CSIC), perteneciente al Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), y del Centro Vasco de Materiales, Aplicaciones y Nanoestructuras (BCMaterials) ha desarrollado una metodología innovadora con la que es posible diseñar baterías de forma sostenible que se adaptan al ciclo de vida del producto.
Tal y como explican desde el CSIC, el reciclaje de la electrónica es una de las problemáticas crecientes que enfrenta la sociedad actual debido al despliegue de la digitalización. Así, los esfuerzos por recurrir a materiales sostenibles y de reducir los residuos empleados empiezan desde el diseño o la concepción misma de los productos.
Entre los elementos que entrañan más complicación en este proceso destacan las pilas de botón, que suelen ser la fuente de alimentación de los sensores que acompañan, por ejemplo, a los paquetes que se envían por mensajería. En este caso, normalmente, ni la cinta adhesiva ni el sensor de seguimiento se pueden reciclar junto al embalaje, lo que dificulta su reciclaje.
De hecho, de acuerdo con los datos de la Unión Europea, de las 229.000 toneladas de baterías portátiles vendidas en 2020, solo un 47% fueron recogidas para reciclar.
Esto contrasta con las propiedades del papel y el cartón, que tienen la tasa de reciclabilidad más alta de entre todos los materiales, alcanzando un 74% en la UE y permitiendo una alta circularidad de las fibras, que pueden ser reusadas hasta 25 veces.
Con el objetivo de solventar esta situación, y de avanzar hacia la meta definida por el nuevo reglamento europeo (que quiere aumentar el porcentaje de reciclaje de las baterías hasta el 73% durante la próxima década), el CSIC ha presentado esta metodología centrada en el ecodiseño de estos productos.
Una batería para embalaje inteligente
Según han explicado sus impulsores, consiste en fabricar fuentes de energía teniendo en cuenta el ciclo de vida del elemento, desde la selección de los materiales hasta su reciclaje y reutilización final, garantizando así su circularidad.
"Tenemos en cuenta para qué se va a utilizar y dónde va a acabar para decidir qué materiales y técnicas de fabricación vamos a emplear", explica Juan Pablo Esquivel, investigador IKERBASQUE en el BCMaterials. "El ecodiseño de la batería se hace para un propósito específico y sigue el ciclo de vida de la aplicación que alimenta".
Este no es el único avance del equipo científico en este campo, ya que llevan años perfeccionando el diseño de baterías para diferentes usos. Entre los últimos descubrimientos, por ejemplo, destaca la creación de una batería para embalaje inteligente, hecha a partir de materiales lignocelulósicos, y que incluye grafeno inducido por láser para la generación de los colectores de corriente.
En concreto, la batería desarrollada por el CSIC y BCMaterials es una tecnología planar con un formato final similar a una etiqueta adhesiva que se adhiere al embalaje.
El sustrato incluye también un colector de corriente hecho de grafeno inducido por láser (LIG) como "alternativa sostenible a los metales habituales en baterías por su elevada conductividad eléctrica y estabilidad química", tal y como precisa Íñigo Martín, investigador del IMB-CNM-CSIC.
"La batería es versátil y se puede fabricar con distintos tamaños y voltajes según el uso concreto que se le vaya a dar, puede funcionar para alimentar dispositivos típicamente utilizados en este sector, como pantallas electrocrómicas o localizadores de seguimiento del paquete integrado al Internet de las Cosas y capaces de controlar parámetros del contenido, como la humedad y la temperatura", apunta, por su parte, Marina Navarro, investigadora postdoctoral en el BCMaterials, anteriormente en el IMB-CNM-CSIC.
Además, los diferentes ensayos revelan que puede ser reciclada en el contenedor azul de papel y cartón sin necesidad de separación del envase.