euskaraespañol

Erlantz Lizundia

Bateria biodegradagarri bat fabrikatu dugu

Ekodiseinuko eta ekonomia zirkularreko irakaslea

  • Cathedra

First publication date: 21/06/2023

Artikulu hau jatorriz The Conversation argitalpenean aurki daiteke.

Gaur egun ez ginateke gai izango gure eguneroko eginbeharrak egiteko telefono mugikorrik eta bestelako gailu elektronikorik gabe. Baina, zoritxarrez, gailu horien bizi itxaropena nahiko mugatua da. Espainian, telefonia mugikorreko 20 milioi gailu baino gehiago botatzen dira urtero.

Zifra horren atzean, batetik, zaharkitze programatua dago, dela hardwarea bateraezina delako, dela sistema eragilea eguneratuta ez dagoelako. Gailu mota horretan, funtsezko beste alderdi bat bateria da, litio ioizko teknologian oinarritua. Bateria horiek 1.000 kargatik beherako balio bizitza izan ohi dute.

Hori horrela izanik, telefono adimendunek hemezortzi hilabeteko erabilera dute batez beste, eta oso gutxitan erabiltzen dira lauzpabost urte baino gehiago.

Arazo horiei aurre egiteko estrategia bat litzateke bateria iragankorrak (‘transient’, ingelesez) garatzea, azpiproduktu ez toxikoetan degradatuko diren material ugaritan oinarrituak. Hori guztia litio ioizko bateria konbentzionalek dituzten funtzionamendu estandar altuei eutsiz. Baina, posible al da hori?

Ekonomia zirkularra, konponbide partziala

Gaur egun, konponbide ohikoena da produkzio linealaren sistematik aldentzen diren patroi zirkularrak hartzea. Hau da, «ekoiztu, kontsumitu, bota» eredutik ohitura berrietara aldatzea, gailu mugikorrak –edo horietako batzuk– beste aplikazio batzuetan berrerabili ahal izan daitezen.

Ikuspegi zirkularra kontuan hartzen badugu, berrerabiltzeak edo birmanufakturatzeak birziklatzearen aurretik joan behar dute. Berme hedatuko sistemak, bilketa sistemak eta bigarren eskuko merkatuak: horra hor zenbait aukera.

Enpresa batzuek, bilketa selektiboaren ondoren, telefono mugikorrak berregokitzen dituzte, gero merkeago saltzeko. Horrelako ekimenak oso onuragarriak dira ingurumenerako, gizarterako eta ekonomiarako.

Beste aukera bat da bateriak birziklatzea. Hainbat tratamendu kimiko eta termikoren bidez, baterietatik ekonomikoki esanguratsuak diren materialak atera daitezke, eta bateria berriak egiteko erabili. Horrela, mugatu egiten dira zenbait materialek –hala nola, litioak, kobaltoak edo manganesoak– izan ditzaketen ondorio kaltegarriak eta meatze tradizionalaren bitartez metalak erauzteko prozesuen beharra saihesten da.

Baina zer gertatzen da tratatu ezin diren gailu elektronikoekin?

Biltzen ez diren mugikorrak

Kontuan izan behar dugu telefono mugikorrak direla bilketa indize txikienak dituzten gailu elektronikoak. Hainbat erakunde publikok ahaleginak egiten badituzte ere –laguntzarik gabeko puntu garbi mugikorrak instalatzea, adibidez–, arrisku handia dago telefono mugikor asko ingurumenean galtzeko.

Hondakin elektronikoen % 17,4 baino ez dira behar bezala biltzen, tratatzen eta birziklatzen. Gainerakoa ez da dokumentatzen, eta zati handi batek askotariko tokietan bukatzen du: zabortegiak, basoak, ibaiak edo itsasoak. Horrek esan nahi du biodegradagarriak ez diren eta oso toxikoak diren material askok, hala nola kobaltoak, nikelak, manganesoak eta elektrolito organikoek, lurzoruak, airea, ura eta izaki bizidunak kutsatzen dituztela, baita gizakiak ere.

Adibidez, litio ioizko bateria konbentzionaletako substantzia toxikoak lurpeko uretan iragaz daitezke, eta uretako zein lurreko espezieetan eragina izan. Osasunaren Mundu Erakundearen ustetan, hondakin elektronikoekiko esposizioak biriketako funtzioen alterazioak eta arnasketa arazoak sor ditzake besteak beste, batez ere haurrengan eta nerabeengan.

Bateria konpostagarriak, beste konponbide bat

Euskal Herriko Unibertsitateak, Zuricheko Eskola Politekniko Federalak eta Hegoaldeko Gales Berriko Unibertsitateak egin berri duten ikerketa batean frogatu dugu posible dela konpostagarriak diren eta, gainera, errendimenduari dagokionez lehiakorrak diren bateriak sortzea.

Teknologia iragankorrak, funtzionamendu aldi egonkor baten ondoren, degradazio kontrolatuko prozesuak esperimentatzen dituzten materialak, gailuak edo sistemak garatzea bilatzen du, eta hondakin ez kaltegarriak uztea.

Hori horrela izanik, lehenik eta behin, elementu ez toxiko, oparo eta biodegradagarriak identifikatu genituen, gutxieneko ezaugarri fisiko, mekaniko eta elektrokimiko batzuk zituztenak.

Bilaketa luze baten ondoren, honako aukera hauek identifikatu eta aplikatu genituen:

  • Jatorri naturaleko polimeroak, hala nola, zelulosa eta agarosa, elektrolitorako.
  • Polidopamina, erredukzio-oxidazio gaitasun handia duen material naturala, katodoa garatzeko.
  • Zinkezko anodoa, uretan oinarritutako elektrolitoak sortzeko –zinka metal biodegradagarri eta biobateragarri bat da–.

Konpostagarritasuna eta errendimendu elektrokimiko bikaina bateratzen dituen bateria kargagarri bat izan zen lanaren emaitza. Izan ere, pisua % 49,9 ± 2,9 galdu zela ikusi zen, 63 egun industria konpostajean eman ondoren.

Halaber, frogatu da bateria horiek 10.000 ziklotan baino gehiagotan kargatu daitezkeela; hau da, 27 urtez jarraian, egunean karga bat eginda. Gure prototipoari esker, errealitate bihurtu da gure ametsa; hots, konpostagarria den eta, gainera, ikuspuntu elektrokimikotik energia biltzeko gailu baten funtzio osoa betetzen duen bateria bat egitea.

The Conversation