Como parte de nuestra serie que explora los límites de la investigación científica, conversamos con Jodie Lutkenhaus, una joven científica del Foro Económico Mundial que es profesora asociada de Ingeniería Química y titular de la cátedra William and Ruth Neely Faculty Fellow en la Texas A&M University. Jodie aprovecha el poder de los polímeros orgánicos para desarrollar recursos energéticos alternativos.
¿Cuál es el gran problema que intentas resolver?
Las baterías son un componente importante de la Cuarta Revolución Industrial, ya que alimentan la próxima generación de vehículos eléctricos y dispositivos electrónicos móviles. Sin embargo, las baterías rara vez se reciclan y contienen materiales valiosos que escasean. A medida que la adopción de vehículos eléctricos se expande rápidamente, nos enfrentamos a la urgente necesidad de abordar esta presión sobre los materiales, ya sea encontrando componentes totalmente nuevos que sean sostenibles y reciclables, o promoviendo el reciclaje de las baterías que ya tenemos.
¿Cuál es la gran idea que intentas utilizar para resolverlo?
Imagino que las baterías del futuro serán libres de metales, orgánicas y reciclables. Prácticamente todas las baterías del mercado contienen metales como cobalto, litio, níquel y manganeso, que ayudan a almacenar y suministrar energía o electrones. Hemos estado desarrollando un tipo de polímero orgánico que almacena y suministra electrones, de forma similar a los materiales de las baterías actuales. Los polímeros contienen los mismos elementos presentes en la vida: carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno. Nuestro objetivo a largo plazo es identificar químicas de polímeros orgánicos que maximicen el rendimiento y, al mismo tiempo, ofrezcan una plataforma reciclable. Hasta la fecha, el principal beneficio de estos materiales es su capacidad para cargarse por completo en minutos, mientras que las baterías actuales pueden tardar mucho más.
¿Cómo le explicarías eso a un niño de 5 años?
Fabricamos baterías con plásticos. Imagina usar materiales similares a las bolsas de plástico y diseñarlos para alimentar tu teléfono móvil.
¿Cuál ha sido la parte más difícil o complicada del camino?
Hay quienes piensan que no hay cabida para un polímero en una batería, por lo que puede resultar un desafío convencerlos de lo contrario. Por ejemplo, con frecuencia escucho escepticismo sobre la estabilidad de nuestros materiales en el duro entorno de una batería. Sin embargo, nuestros materiales pueden reutilizarse miles de veces. Con el tiempo, a medida que más personas trabajen en este campo y estudien estos materiales, espero que este escepticismo se transforme en curiosidad.
¿Cuál es el dato más sorprendente que la gente desconoce?
Cuando hablo con la gente sobre polímeros o plásticos, a menudo piensan en las bolsas de plástico, los envases y los materiales para la construcción o el transporte. Suelen sorprenderse al saber que algunos polímeros pueden conducir electricidad, cambiar de color como sensores o almacenar energía. Los polímeros me entusiasman porque, con la química adecuada, podemos hacer que realicen casi cualquier función.
¿Tiene tu trabajo una historia de fondo interesante?
Siempre me interesaron los polímeros capaces de almacenar energía, pero asistir a la Global Battery Alliance en la Reunión Anual de los Nuevos Campeones del Foro Económico Mundial de 2017 cambió por completo mi perspectiva. En esa reunión se debatieron la demanda mundial de cobalto y los peligros del trabajo infantil. Me sentí inspirada de inmediato a trabajar en este problema gracias a mis conocimientos y experiencia en polímeros orgánicos para el almacenamiento de energía. Todavía estamos lejos de hacer realidad las baterías libres de metales y reciclables, pero cada año me satisface comprobar que estamos un paso más cerca.
