Ladrillos que se convierten en baterías: nanotecnología en la construcción

El ladrillo, el componente más modesto de la construcción, podría convertirse en un futuro no muy lejano en algo muy distinto. Un grupo de investigadores ha creado una tecnología que podría convertir al humilde ladrillo en una especie de central eléctrica: se trata de rellenar sus poros con unas nanofibras de un plástico conductor para que pueda almacenar una determinada carga como si se tratara de una batería.

La investigación, revela que el objetivo es convertir esos bloques en supercondensadores, que se cargan y descargan mucho más rápido que las baterías. La razón es que almacenan la electricidad como una carga estática en sólidos, en lugar de hacerlo a través de reacciones químicas; pero el problema es que, hasta ahora, apenas pueden contener una mínima carga de energía.

Julio D'Arcy, investigador de la Universidad de Washington en St Louis, ha explicado a The Guardian que "una celda solar en el tejado de una casa tiene que almacenar electricidad en algún lugar y normalmente usamos baterías. Lo que hemos hecho es ofrecer una nueva opción, hemos dado de qué hablar, pero todavía no hemos conseguido el objetivo final".

El camino para el futuro

Aumentar la densidad de energía de los supercondensadores es uno de los grandes retos de los científicos, ya que es crucial para enfrentarse a la crisis climática almacenando energía renovable. Si se consiguiera aumentar la capacidad de esas nanofibras que se colocarían en los poros de los ladrillos, estos se convertirían en una gran alternativa a las actuales baterías de iones de litio y, además, lo harían a un precio low cost.

Sin embargo, para eso aún hará falta seguir investigando: la densidad de energía de los primeros ladrillos inteligentes es solo el 1% de la que tienen las baterías de iones de litio. Según D’Arcy, esto se puede multiplicar por diez añadiendo diversos materiales como óxidos metálicos, de tal manera que se almacene más carga en el ladrillo. Y, de conseguirse, estos ladrillos entrarían de lleno en el mundo de la construcción comercial.

Pero, si se llegara a igualar la densidad de energía que hoy en día ofrecen las baterías de iones de litio, sería un hito histórico. Para Julio D'Arcy, "si es así, esta tecnología es mucho más barata que las baterías de iones de litio. Sería un mundo diferente y no volverías a escuchar las palabras batería de iones de litio".

También es optimista Dan Brett, profesor de ingeniería electroquímica en el University College de Londres: "El calor ha sido, hasta ahora, el principal área de interés al considerar el almacenamiento de energía dentro de la estructura de los edificios. Este estudio demuestra que también existe la posibilidad de almacenar energía eléctrica. El rendimiento está muy por debajo de los supercondensadores hechos a medida, pero el principio está probado y hay un margen significativo de mejora".

El ladrillo azul

Durante la investigación, los científicos crearon prototipos de los ladrillos inteligentes a pequeña escala utilizando vapores químicos para que reaccionaran con los óxidos de hierro rojo de los ladrillos. Después, se formó una red de nanofibras plásticas con un plástico especial denominado Pedot, que es un gran conductor de electricidad. Todas esas reacciones hicieron que los ladrillos dejaran su tradicional color rojizo y se tornaran en azul oscuro.

Uno de los problemas que puede tener esta tecnología es que las reacciones que se utilizan para crear los ladrillos de energía pueden tener un ligero efecto debilitador en las propiedades estructurales. Sin embargo, para Julio D'Arcy no es un problema, ya que los ladrillos se utilizan hoy en día de forma más común como fachadas decorativas y no como muros de carga.

Además, la carga que almacena un ladrillo no sería capaz de producir un calambrazo por sí misma, aunque toda una pared de ladrillos conectados sí lo haría. Por eso, necesitaría utilizar un revestimiento aislante, algo que los investigadores han solucionado utilizando resina epoxi, que no solo los aísla para evitar descargas, sino que, además, permitió que los ladrillos funcionaran bajo el agua.