Un desafío de energía limpia

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Las baterías de iones de litio son fundamentales para la infraestructura de energía limpia en constante crecimiento. Para su uso en vehículos eléctricos y productos electrónicos, se espera que su demanda aumente significativamente en la próxima década. Estas baterías se encuentran en una amplia gama de dispositivos, desde teléfonos móviles y portátiles hasta herramientas eléctricas y grandes sistemas de almacenamiento de energía.

La tendencia mundial hacia las fuentes de energía renovables y la electrificación del transporte han impulsado esta demanda, ya que las baterías de iones de litio son esenciales para la conservación y gestión eficiente de la energía. Además de su alta densidad de energía y capacidad de carga, estas baterías también son las preferidas debido a su impacto ambiental relativamente bajo en comparación con las tecnologías de baterías más antiguas. Sin embargo, su producción y reciclaje plantean desafíos ambientales y de sostenibilidad.

Un equipo de investigación dirigido por Jennifer Guelfo de la Universidad Tecnológica de Texas ha identificado una nueva subcategoría de compuestos de perfluoroalquilo y polifluoroalquilo (PFAS) utilizados en estas baterías y que representan una fuente creciente de contaminación del aire y el agua. Estos resultados, publicados en un estudio en Nature Communications, muestran la propagación de estos contaminantes a través de la deposición atmosférica y la influencia de la dirección del viento en su distribución.

La investigación destaca un dilema relacionado con la producción, eliminación y reciclaje de infraestructura de energía limpia. «Reducir las emisiones de dióxido de carbono mediante innovaciones como los automóviles eléctricos es fundamental, pero no debería aumentar la contaminación por PFAS», afirmó Guelfo, profesor asociado de ingeniería ambiental en la Escuela de Ingeniería Edward E. Whitacre Jr. “Necesitamos promover tecnologías”, controles de producción y soluciones de reciclaje que puedan combatir la crisis climática sin liberar contaminantes altamente persistentes.

Los investigadores recopilaron datos sobre el aire, el agua, la nieve, el suelo y los sedimentos cerca de las instalaciones de producción en Minnesota, Kentucky, Bélgica y Francia y encontraron altas concentraciones de bis-FASE en estos entornos.

¿Qué son las PFAS?

Los PFAS o sustancias perfluoroalquilos y polifluoroalquilos son una familia de sustancias químicas sintéticas conocidas por sus propiedades únicas, como: B. Resistencia al agua, aceite y altas temperaturas, se puede utilizar en diversas áreas industriales. Estos compuestos se encuentran en productos como revestimientos antiadherentes para utensilios de cocina, productos de limpieza, envases de alimentos, ropa impermeable y espumas contra incendios.

Las PFAS se conocen como “sustancias químicas eternas” debido a su resistencia a la degradación en el medio ambiente y el cuerpo humano. Se acumulan y persisten, lo que genera preocupación sobre su impacto en la salud y el medio ambiente. La exposición a las PFAS se ha relacionado con problemas de salud como cáncer, desequilibrios hormonales, problemas del sistema inmunológico y efectos negativos sobre el desarrollo fetal y el crecimiento infantil. Debido a estos riesgos, la regulación y el control de las PFAS se ha convertido en una prioridad mundial.

Necesidad de tratamientos eficaces y colaboración para un futuro de energía limpia

Los datos sugieren que las emisiones atmosféricas de bis-PHASI podrían facilitar su transporte a largas distancias e impactar áreas cercanas a los sitios de producción. Los análisis realizados por varias autoridades locales de EE. UU. muestran que estos compuestos también pueden ingresar al medio ambiente a través de la eliminación de productos, incluidas las baterías de iones de litio.

Las pruebas de toxicidad han demostrado que concentraciones de bis-FASES similares a las de los sitios de exposición pueden alterar el comportamiento y los procesos metabólicos de los organismos acuáticos. Aunque la toxicidad bis-FASE no se ha estudiado en humanos, otros PFAS mejor estudiados se han relacionado con el cáncer, la infertilidad y otros problemas de salud graves.

La investigación destaca la necesidad urgente de desarrollar tecnologías y prácticas que mitiguen estos impactos ambientales y al mismo tiempo allanen el camino hacia un futuro de energía limpia.

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