El personal investigador del Instituto Químico de la Energía y el Medio Ambiente (Iquema) de la Universidad de Córdoba (UCO) pretendía aprovechar el contenido de materia orgánica de lodos de depuradora para incorporarlo a las baterías, convirtiéndolo en carbón activado. En concreto, han transformado los residuos orgánicos de tratamiento de aguas residuales de Villaviciosa en la matriz conductora de una batería basada en azufre. El proyecto abre la puerta a nuevas líneas de investigación orientadas a valorizar los lodos de depuradora como materia prima para tecnologías de almacenamiento de energía.
Los investigadores Almudena Benítez, Azahara Cardoso, Mª Carmen Gutiérrez, Juan Luis Gómez, Mª Ángeles Martín y Álvaro Caballero han conducido una experimentación que ha logrado una contribución de futuro para mejorar la capacidad de almacenaje de las baterías. En concreto, baterías alternativas a las tradicionales de litio ion, como las que investigan en el Departamento de Química Inorgánica e Ingeniería Química, basadas en azufre.
Potencial de los residuos urbanos
El aprovechamiento de residuos para la elaboración de baterías es una línea de trabajo fundamental en el Iquema, que no solo busca desarrollar baterías más duraderas, sino también emplear en ello técnicas y materiales sostenibles. Aunque previamente se había estudiado el potencial de subproductos agroalimentarios como el hueso de la aceituna o el aguacate, la cáscara de almendra o de pistacho, los lodos de depuradora son un residuo para el que se buscan aún soluciones de valorización, sobre todo en pequeños y medianos municipios.
El proceso realizado en los laboratorios parte de un material que llega desde la depuradora y que acabará siendo la matriz conductora de una batería basada en azufre. Este lodo, tras secarse, se pulveriza antes de añadirle el agente químico –potasa- que modificará su estructura, haciendo que el material sea más poroso.
A continuación, se somete a un tratamiento termoquímico, denominado pirolisis, en un horno a 800 grados centígrados, un proceso que permite transformar cualquier materia orgánica en carbón, con mayor o menor rendimiento. En un molino de bolas, ese carbón se mezcla con el azufre, creando una composición en la que este queda atrapado en la matriz conductora, y está listo para incorporarse a los electrodos a través del proceso habitual de fabricación de las baterías.
El personal investigador ha aprovechado el contenido de materia orgánica de este subproducto urbano para incorporarlo a las baterías, convirtiéndolo en carbón activado. Lo han probado con el lodo generado en la estación de aguas residuales de Villaviciosa, gestionada por Emproacsa, en la provincia de Córdoba. El tipo de tecnología biológica utilizada en el proceso, denominada ‘Biodiscos’, concede al fango final una especial composición de materia orgánica, metales y otros componentes, como el nitrógeno o el fósforo, que mejoran su rendimiento electroquímico.
El trabajo demuestra el potencial de los residuos urbanos para convertirse en recursos estratégicos para la transición energética. El proyecto abre la puerta a nuevas líneas de investigación orientadas a valorizar los lodos de depuradora como materia prima para tecnologías de almacenamiento de energía, integrando sostenibilidad, economía circular e innovación.