Cangrejos, camarones y langostas esconden bajo su caparazón algo más que una armadura. Sus exoesqueletos contienen quitina, uno de los biopolímeros más abundantes de la naturaleza y la materia prima necesaria para obtener quitosano. Para la industria pesquera, buena parte de esas cáscaras acaba siendo un residuo. Para un grupo de científicos, podían convertirse en una pieza de una batería.
La idea llamó nuevamente la atención en los últimos días, aunque conviene hacer una precisión: el experimento no es nuevo. El trabajo original fue publicado en Matter en 2022 por investigadores de la Universidad de Maryland y la Universidad de Houston. Allí describieron un electrolito de quitosano y zinc capaz de atacar uno de los problemas que llevan años frenando a las baterías de zinc. Y los resultados de laboratorio fueron llamativos: el ánodo mantuvo una eficiencia coulómbica del 99,7% durante más de 1.000 ciclos a una densidad de corriente de 50 mA/cm².
El problema no era almacenar energía. Era conseguir que el zinc creciera bien
Las baterías acuosas de zinc tienen varias características atractivas para almacenar grandes cantidades de energía. El zinc es abundante, relativamente barato y estos sistemas pueden utilizar electrolitos acuosos no inflamables, algo especialmente interesante para instalaciones estacionarias conectadas a redes eléctricas.
Pero existe un problema: al cargar y descargar repetidamente una batería, el zinc puede depositarse de manera irregular sobre el ánodo y formar dendritas, pequeñas estructuras que crecen como agujas y pueden deteriorar la celda o acabar provocando un cortocircuito. Aquí es donde entra el quitosano.
Los investigadores prepararon un electrolito en forma de gel coordinando este biomaterial con iones de zinc. Su estructura consiguió que el metal no creciera de cualquier manera, sino formando plaquetas hexagonales de zinc más planas y ordenadas. El material combinaba además buena conductividad para los iones Zn²⁺, resistencia mecánica y capacidad para retener agua.
No fue únicamente una prueba del ánodo. Las baterías completas alcanzaron tasas de descarga de hasta 20C y mantuvieron estabilidad durante más de 400 ciclos a 2C, según el estudio original.
La batería tenía otra ventaja: una parte podía desaparecer bajo tierra
El origen del material era solo la mitad de la historia. El quitosano también es biodegradable. En las pruebas realizadas por el equipo, el electrolito se degradó completamente después de permanecer aproximadamente cinco meses en el suelo. La Universidad de Maryland estimó que alrededor de dos tercios de la batería podían ser degradados por microorganismos, mientras que el zinc restante podía recuperarse y reciclarse.
Eso supone una diferencia importante frente a algunos componentes poliméricos utilizados en baterías convencionales, como separadores fabricados con polipropileno o policarbonato, cuya degradación puede prolongarse durante cientos o miles de años.
La idea tampoco quedó completamente congelada en aquel paper de 2022. Documentos posteriores de la Universidad de Maryland muestran que la startup WH-Power obtuvo una licencia exclusiva para desarrollar esta tecnología y trabajó en celdas con quitosano-zinc destinadas al almacenamiento residencial y de red. Un informe de 2024 incluso planteaba pasar por celdas tipo pouch, baterías piloto y posteriormente producción a escala.
La propia empresa continúa mostrando actualmente su denominada “Zinc Shell Battery”, basada precisamente en quitosano obtenido de residuos de marisco. Eso no significa que haya una batería comercial masiva lista para sustituir al litio: el salto entre resultados de laboratorio, fabricación industrial, costes y miles de ciclos en condiciones reales sigue siendo enorme.
Pero la parte más curiosa del experimento sigue intacta cuatro años después: un problema de residuos de la industria pesquera terminó ofreciendo una posible solución para otro problema completamente distinto, el de fabricar baterías más sostenibles.
