ACN Barcelona – Un equip de l’Institut de Microelectrònica de Barcelona del CSIC (IMB-CNM-CSIC) i del Centre Basc de Materials, Aplicacions i Nanoestructures (BCMaterials) ha desenvolupat una metodologia per a l’ecodisseny de bateries adaptades als productes que alimenten. Consisteix a fabricar fonts d’energia tenint en compte el cicle de vida de l’element, des de la selecció dels materials fins al reciclatge i reutilització final per garantir-ne la circularitat. Les fonts d’energia creades per l’equip del CSIC i BCMaterials són versàtils i es poden fabricar amb diferents mides i voltatges. La selecció de materials i tècniques de fabricació de baix impacte resulten clau per facilitar la gestió al final de la vida útil.
Juan Pablo Esquivel, investigador IKERBASQUE al BCMaterials i anteriorment a l’IMB-CNM-CSIC, explica que tenen en compte “per a què s’utilitzarà i on acabarà” la bateria per decidir els materials i les tècniques de fabricació que utilitzaran. “L’ecodisseny de la bateria es fa per a un propòsit específic i segueix el cicle de vida de l’aplicació que alimenta”, diu en declaracions recollides per l’IMB.
L’equip científic porta anys perfeccionant l’ecodisseny de bateries per a diferents usos, com la FlowER Battery en agricultura. Ara, una publicació a la revista <strong>‘</strong>Energy and Environmental Science<strong>’</strong> n’amplia la metodologia i detalla la creació d’una bateria per a embalatge intel·ligent.
<strong>El repte de la paqueteria intel·ligent</strong>
El reciclatge de l’electrònica és un problema creixent en la societat digital i els esforços per reduir els residus comencen en el disseny. Les piles de botó solen ser la font d’alimentació dels sensors que acompanyen els paquets que s’envien per missatgeria. Normalment, ni la cinta adhesiva ni el sensor de seguiment es poden reciclar juntament amb l’embalatge, fet que genera un conflicte per al processament.
El paper i el cartó tenen la taxa més alta de reciclabilitat entre tots els materials, amb una alta circularitat de les fibres, que poden ser reciclades fins a 25 vegades. Per això, els investigadors van triar la paqueteria intel·ligent com a escenari de gran impacte per a l’aplicació de la metodologia.
La bateria de la publicació és una tecnologia planar amb un format final similar a una etiqueta adhesiva que s’adhereix a l’embalatge. “S’ha demostrat en assajos estandarditzats que pot ser reciclada en el contenidor blau de paper i cartó sense necessitat de separació de l’envàs”, apunta Marina Navarro, investigadora postdoctoral al BCMaterials, anteriorment a l’IMB-CNM-CSIC.
“La bateria és versàtil i es pot fabricar amb diferents grandàries i voltatges segons l’ús concret que tindrà, pot funcionar per alimentar dispositius típicament utilitzats en aquest sector, com pantalles electrocròmiques o localitzadors de seguiment del paquet, i capaces de controlar paràmetres del contingut, com la humitat i la temperatura”, afegeix.
El substrat inclou també un col·lector de corrent fet de grafè induït per làser (LIG) com a alternativa sostenible als metalls habituals en bateries per la seva elevada conductivitat elèctrica i estabilitat química. Iñigo Martín, investigador de l’IMB-CNM-CSIC, diu que si el grafè es processés d’altres formes, com en tintes, “es requeririen més reactius químics”, que després s’haurien de separar i eliminar en un major consum d’energia, fet que “redundaria en una manufacturació més contaminant i menys circular”. La metodologia presentada ofereix una primera guia amb l’objectiu que sigui una tecnologia escalable en el futur.
