Azken hamarkadetan, sodio-ioiko bateriek interes handia piztu dute; izan ere, lurrazaleko sodioa oso ugaria da, kostu txikia du eta eskuratzeko erraza da. Beraz, sodio-ioiko bateriak aukera merkeagoa dira litio-ioiko bateriak baino, eta mendekotasun txikiagoa dute erreserba mineralekiko (litio-ioiko bateriak asko erabiltzen dira, baina ingurumen inpaktu handia dute). Hala ere, sodio-ioiko bateriek erronka esanguratsuak sortzen dituzte, energia-dentsitate txikia baitute eta karga- eta deskarga-ziklo gutxiegi jasaten baitute.

“Auto elektrikoetan zein gailu txikienetan erabiltzen diren bateria ia guztiak litio-ioikoak dira. Bateria horietan erabiltzen den litioa, bai eta haiek fabrikatzeko beharrezkoak diren beste material batzuk ere —hala nola kobaltoa, nikela eta manganesoa—, Europar Batasuneko material kritikoen zerrenda batean jasota daude, eta, beraz, haien erabilera murrizteko ahalegina egin nahi da”, azaldu du Nekane Nieto doktoreak. EHUko Egoera Solidoaren eta Materialen Ikerketa Taldearen helburua da sodio-ioien bateriak garatzea, biomasatik datozen materialak erabiliz horretarako.

Bateriak katodo batez (alde positiboa), anodo batez (alde negatiboa) eta elektrolito batez osatuta daude; elektrolitotik zehar, kargak katodoaren eta anodoaren artean desplazatzen dira, eta, horrela, korronte elektriko bat lortzen da. Euskal Herriko Unibertsitateko taldeak, egiten ari den ikerketen bidez, EAEn bildutako hondar-biomasatik lortutako ikatzetan oinarritutako anodoak lortu nahi ditu. Hau da, hondakinak bateria horietarako material erabilgarri bihurtzeko ikertzen ari da. “Gure asmoa da ahalik eta bateriarik jasangarrienak muntatzea”, dio Nietok.

Botoi-motako bateriak

Ikerketa horretan, taldeak zenbait biomasa-mota probatu ditu, hala nola kafe-hondarrak, landare-zurtoinak, espezie inbaditzaileen zuhaixkak, mahats-haziak eta -azala, artaburuak eta baita biohondakinetatik lortutako konposta ere. “Baina guztien artean, pipa-azaletatik lortutako ikatzek eman dituzte emaitzarik onenak”, adierazi du Nietok. Pipa-azaletatik eratorritako anodoa optimizatu ondoren, “zenbait katodoren parean jarri dugu, botoi-motako pila kargagarrietan. Pila horiek banadioa, burdina eta/edo titanioa dute konposizioan, eta elementu horiek ez dira hain kritikoak eta gutxiago erabiltzen dira material horietan”, gaineratu du.

Horrekin guztiarekin, taldeak bizi-zikloaren azterketa bat egin du, zehazteko ea zer anodo-/katodo-konbinaziok eskaintzen dituen, batetik, bateria-prestaziorik onenak eta, bestetik, ingurumen-inpakturik txikiena. “Orain arte deskribatutakoekin alderatuta, oso emaitza lehiakorrak lortu ditugu. Hain zuzen, pipa-azaletatik abiatuta egindako bateria kargagarriak lortu ditugu, energia-kantitate egokia biltegiratzeko gai direnak, bai eta 1.000 karga- eta deskarga-ziklo jasateko ere, eta, gainera, kasu bakoitzean ingurumena gehien errespetatzen duen katodoaren kimika hautatzeko aukera ematen dutenak”, adierazi du ikertzaileak.

Nietok azpimarratu du garrantzitsua dela “biomasako materialekin eta material kritikoen zerrendan ez dauden elementuekin eraiki izana bateria horiek. Hala ere —aitortu du— oraindik ez dira lehiakorrak litio-ioien bateriekin alderatuta: gure bateriak sistema osagarri gisa edo gailu txikietan erabil daitezke”. Gaur egun, bateria handiagoak lortzeko lanean ari dira.

Nietok azpimarratu duenez, “ez da beti jada merkaturatutako baterietan jarri behar arreta. Beti da posible ikuspegi desberdinak aztertzea, eta, gaur egun erabiltzen ez diren hondakinak aprobetxatuz, jasangarritasuna hobetzea. Garrantzitsua da kontuan hartzea litio-ioiko baterien alternatibak bilatu beharra dagoela, etorkizunean industriak aukera izan dezan bateriak fabrikatzeko hondakin-mota desberdinak erabiltzeko, bateriei eman nahi zaien aplikazioaren arabera”.

Informazio osagarria

Ikerketa hori Nekane Nieto Álvaroren doktore-tesiaren parte da, zeina Egoera Solidoaren eta Materialen Ikerketa Taldean garatu baitu Verónica Palomares Durán irakaslearen eta EHUko Teofilo Rojo Aparicio katedradunaren zuzendaritzapean. Lanaren zati bat Bilboko Ingeniaritza Eskolako SUPREN taldearekin lankidetzan egin da.

Gaur egun, Nieto doktoretza ondoko ikertzailea da BCMaterialsen EDGY taldean, zeinak ingurumenarekiko jasangarriak eta ez-kaltegarriak diren bateriak ikertzen baititu.

Lan hori Zientzia eta Berrikuntza Ministerioak (PID2023-151153OB-I00) eta Eusko Jaurlaritzak (IT-1226-19, IT-1546-22, IT1554-22 eta 334423EIAE GVCV23/05) finantzatu dute.