En lugar de terminar en vertederos, la yerba que se tira después del lavado de mate (más de un millón de toneladas al año en Argentina) puede utilizarse para hacer carbón activado, elementos clave para el desarrollo de dispositivos de almacenamiento de energía y otras aplicaciones, según publicó por científicos argentinos en Journal of Environmental Management.
La propuesta crea el primer precedente mundial sobre el potencial de los residuos orgánicos, extremadamente comunes en Argentina y la región, y pueden ser el punto de partida para una eventual industria local de ensamblaje de supercapacitores, un recurso muy demandado en las nuevas tecnologías y el sector energético. . .
“Hasta ahora nadie pensaba en el potencial tecnológico de un residuo tan abundante como la yerba mate en América Latina. Pero hemos podido demostrar que ese potencial es en realidad una oportunidad para Argentina y la región. Y abre la puerta a la posibilidad de impulsar una industria que aún no está desarrollada y posiblemente sustituir importaciones y generar empleo local”, resumió la primera autora del artículo, la ingeniera química Florencia Jerezová, quien realiza su doctorado. en el Centro de Investigaciones en Física e Ingeniería (CIFICEN-CONICET), en Olavarría, Provincia de Buenos Aires.
“Las pruebas satisfactorias en laboratorio nos permiten considerar la ampliación de la planta piloto, lo que nos ayudará a mostrar a los inversionistas en el futuro que es económicamente factible utilizar la yerba mate en la síntesis de carbón activado”, agregó Jerez desde Madrid. España, donde realiza una estancia de investigación de tres meses.
De la mano del creciente uso de energía procedente de fuentes renovables (eólica, solar, hidráulica) en sustitución del consumo de combustibles fósiles, se empieza a manifestar la necesidad de sistemas de almacenamiento que estabilicen el consumo y picos de suministro que dificulten su consumo directo. También para el arranque más eficiente de coches eléctricos, móviles y ordenadores. Así, actualmente se utilizan sistemas híbridos, formados por una batería que almacena y entrega energía de forma continua en el tiempo, y un supercapacitor que absorbe los picos de potencia (y además alarga la vida de la batería).
A diferencia de las baterías, que almacenan grandes cantidades de energía y la liberan lentamente durante un largo período de tiempo, los supercondensadores almacenan menos pero la liberan muy rápidamente. “Es por eso que las baterías y los supercondensadores se utilizan de forma complementaria”, dijo Jerez, quien explicó que “la mayoría de los supercondensadores comerciales utilizan carbón activado para el almacenamiento de energía, que se obtiene carbonizando y tratando la madera que se obtiene de árboles especialmente plantados”. También dijo que existen supercapacitores que utilizan óxidos metálicos o materiales poliméricos que se sintetizan utilizando compuestos químicos sintéticos como precursores.
economía circular
Los carbones activados son materiales con un alto porcentaje de carbono en su composición, que dependiendo de los distintos procesos a los que son sometidos, presentan más o menos poros en su superficie. Además de su uso en baterías y supercondensadores que almacenan energía, se utilizan en la limpieza de filtros, como agentes desintoxicantes en medicina y en la formulación de jabones y cremas cosméticas.
Según Jerez, la yerba mate se puede valorizar de dos formas: por un lado, a partir de los residuos de la industria yerbara, como polvo, palos y hojas desechadas (alrededor de 140.969 toneladas anuales quedan en los campos y 24.679 toneladas anuales en los molinos). “Al realizar la infusión con agua se obtiene un extracto con un alto contenido en polifenoles, cuyo poder reductor posibilita la sustitución de químicos sintéticos en la síntesis de óxidos metálicos”, describió.
Por otro lado, el científico de Olavarría mencionó que toda la yerba mate que se produce y se tira después de su consumo permite obtener un excelente carbón activado, para lo cual se debe someter a un proceso de carbonización a altas temperaturas y luego «activar » con un agente químico.
“Este proceso permitiría tanto el aprovechamiento de los residuos ya existentes como evitar la necesidad de plantar árboles para luego cortarlos, lo que tendría las consecuencias ambientales de este procedimiento”, dijo Jerez, quien señaló que a nivel industrial la instalación de la primera planta regional de montaje de supercondensadores con carbón activado «yerbateros» como materia activa.
Aunque ya es científicamente posible utilizar la yerba mate para el almacenamiento de energía, se necesita más información sobre cómo se comporta el proceso a mediana escala para dar el salto a la producción industrial.
“Desde el sector industrial requieren estimaciones de factibilidad técnica, económico-financiera y ecológica para evaluar la posibilidad de invertir en la puesta en marcha de una fábrica de carbón activado. Después de evaluar el proceso de síntesis utilizando no solo residuos de yerba mate, sino también poda de olivo, bagazo de cerveza, rastrojo de trigo, tallos y hojas de cáñamo, entre otros, nuestro equipo está súper seguro de que es posible en todos los aspectos”, dijo Jerez, quien desde en 2019 está desarrollando su doctorado en Ingeniería en CIFICEN en Olavarría, con una beca de CONICET y bajo la dirección de los investigadores Gerard Acosta, Marcela Bavio y Pamela Ramos, coautores del artículo.
Desde el año pasado, el grupo ha estado trabajando para encontrar formas de financiar la instalación de una planta piloto modular móvil. «Sabemos que este es el futuro. Cuando preparamos la planta piloto, creemos que el paso a la industria va a ser muy rápido, porque el sector está interesado en sustituir las importaciones por un producto hecho en Argentina”, concluyó la científica, quien sobre todo destacó que logró culminar su alta estudios escolares en tiempo y forma gracias a la Asignación Universal por Hijo antes de ingresar a la Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires (UNICEN), donde completó toda su carrera gracias a diversas becas de ayuda económica.
