Azul de metileno para alimentar baterías de flujo



Azul de metileno para alimentar baterías
Esta batería de base líquida tiene una solución de azul de metileno (lado izquierdo) y una solución incolora de azul leuco metileno (derecha), que es azul de metileno con electrones añadidos. Foto: Meredith Forrest Kulwicki / Universidad de Buffalo

El azul de metileno es tinte, un veneno, un medicamento…

Cuando se trata de materiales de baterías, se habla mucho sobre el litio y el cobalto. Pero algunos químicos creen que las baterías del futuro podrían ser alimentadas con un tinte de uso común.

El tinte en cuestión es azul de metileno y crea un intenso color zafiro. El tinte se ve bien, pero puede ser dañino cuando se filtra a las aguas residuales de las fábricas textiles. Anjula Kosswattaarachchi, ahora candidata a doctorado en química en la Universidad de Buffalo, solía trabajar con textiles en el Instituto de Nanotecnología de Sri Lanka, por lo que estaba familiarizada con el problema de la contaminación con azul de metileno.

En Buffalo, Kosswattaarachchi estudia un tipo de batería líquida llamada baterías de flujo. También trabajó en un proyecto que se enfoca en la eliminación de materiales peligrosos del agua residual. Ella tuvo la idea de combinar los dos conceptos y ha estado trabajando en un proyecto. el concepto es que las aguas residuales con azul de metileno podrían alimentar estas baterías líquidas.

Son las primeras etapas, y el equipo aún no ha trabajado con aguas residuales reales. Pero podría ser una idea que mata a dos pájaros de un tiro. A continuación una entrevista con Kosswattaarachchi sobre por qué el azul de metileno es un problema y cómo podría ser una solución.

Cuéntame más sobre el azul de metileno. ¿Es común? ¿Es venenoso? ¿Y por qué se usa si es venenoso?

Lo usamos porque es muy bueno para producir un color en particular. Es uno de los tintes más comúnmente utilizados. Incluso se puede usar como medicamento cuando está en la dosis perfecta. Pero es difícil obtener la dosis perfecta, y cuando no lo es, puede ser venenosa.

Puede causar enfermedades, incluso cáncer y mutaciones genéticas. También es dañino para el medio ambiente porque el tinte es bastante visible incluso a concentraciones muy bajas. Entonces, cuando se agrega al agua, la penetración de la luz solar se ve obstaculizada y eso perjudica la fotosíntesis. Es probablemente el tinte más estudiado cuando se trata de investigar cómo eliminarlo del agua.

Entonces la idea es usar aguas residuales con azul de metileno en las baterías de flujo, ¿verdad? En lugar de extraer el tinte del agua, ¿podría reutilizar el agua para alimentar la batería?

Exacto.

¿Puedes explicar qué es una batería de flujo?

Básicamente, existen estos dos tanques externos que contienen estos electrolitos líquidos. Los electrolitos se bombean al centro, y ocurre una reacción química para alimentar la batería. Es un campo de estudio relativamente nuevo, pero la ventaja de una batería de flujo es que son seguras. Son líquidos, por lo que no se incendiarán. Los tanques pueden ser muy grandes, por lo que puedes alimentar muchas cosas a gran escala. Pueden almacenar energía por más tiempo.

¿Dónde entra el azul de metileno?

El azul de metileno es parte del líquido que vamos a almacenar y bombear en los tanques. Por lo general, se debe agregar sal a la solución para que la reacción química funcione. El azul de metileno en las aguas residuales ya tiene sal.

Entonces, ¿qué encontraste en tu experimento?

En nuestros experimentos, construimos pequeñas baterías que tenían el tinte de metileno en agua salada.

Calculamos que deberíamos poder generar hasta 9.6 kilojulios por litro con azul de metileno como componente en la batería. En la práctica, el metileno tendrá que combinarse con otro material, por lo que todavía estamos investigando ese material. Y todavía tenemos que usar muestras de aguas residuales reales para probar. Ese es el siguiente paso.


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