Las baterías de iones de litio son una parte clave de la creciente infraestructura de energía limpia, con usos en automóviles eléctricos y productos electrónicos, y se anticipa que la demanda crecerá exponencialmente durante la próxima década.

Estas baterías se utilizan en una amplia gama de dispositivos, desde teléfonos móviles y laptops hasta herramientas eléctricas y sistemas de almacenamiento de energía a gran escala. La transición global hacia fuentes de energía renovable y la electrificación del transporte han impulsado esta demanda, ya que las baterías de iones de litio son fundamentales para almacenar y suministrar energía de manera eficiente.

Además de su alta densidad energética y capacidad de recarga, las baterías de iones de litio son preferidas por su relativamente bajo impacto ambiental en comparación con las baterías de tecnologías más antiguas. Sin embargo, la producción y el reciclaje de estas baterías plantean desafíos ambientales y de sostenibilidad.

Jennifer Guelfo, de la Universidad Tecnológica de Texas, junto con un equipo de investigación, descubrió que una nueva subclase de compuestos perfluoroalquilados y polifluoroalquilados (PFAS) utilizados en las baterías de iones de litio representa una fuente creciente de contaminación del aire y del agua.

Los hallazgos fueron publicados hoy en un estudio en Nature Communications.

“Nuestros resultados revelan un dilema asociado con la fabricación, eliminación y reciclaje de la infraestructura de energía limpia”, dijo Guelfo, profesor asociado de ingeniería ambiental en la Facultad de Ingeniería Edward E. Whitacre Jr. “Reducir las emisiones de dióxido de carbono con innovaciones como los coches eléctricos es fundamental, pero no debería tener como efecto secundario aumentar la contaminación por PFAS. Necesitamos promover tecnologías, controles de fabricación y soluciones de reciclaje que puedan combatir la crisis climática sin liberar contaminantes altamente persistentes”.

Los investigadores recolectaron muestras de aire, agua, nieve, suelo y sedimentos cerca de plantas de fabricación en Minnesota, Kentucky, Bélgica y Francia. Las concentraciones de bis-FASI en estas muestras eran, en general, muy elevadas.

¿Qué son los PFAS, o sustancias perfluoroalquiladas?

Los PFAS, o sustancias perfluoroalquiladas y polifluoroalquiladas, son una familia de productos químicos sintéticos ampliamente utilizados en diversas industrias debido a sus propiedades únicas, como la resistencia al agua, al aceite y a las altas temperaturas. Estos compuestos se encuentran en una variedad de productos, incluyendo revestimientos antiadherentes para utensilios de cocina, productos de limpieza, empaques de alimentos, ropa impermeable y espumas contra incendios.

Los PFAS son conocidos como “químicos eternos” porque no se descomponen fácilmente en el medio ambiente ni en el cuerpo humano, lo que lleva a su acumulación y persistencia. Esta característica ha generado preocupaciones significativas sobre sus efectos potenciales en la salud y el medio ambiente. La exposición a PFAS se ha asociado con una serie de problemas de salud, incluyendo cáncer, trastornos hormonales, problemas del sistema inmunológico y efectos adversos en el desarrollo fetal y el crecimiento infantil. Debido a estos riesgos, la regulación y el control del uso de PFAS se han convertido en una prioridad en muchas partes del mundo.

Necesitamos tratamientos eficaces y colaboración para un futuro energético limpio

Los datos también sugieren que las emisiones atmosféricas de bis-FASI pueden facilitar su transporte a larga distancia, lo que significa que áreas alejadas de los sitios de fabricación también podrían verse afectadas.

El análisis de varios vertederos municipales en el sureste de EE. UU. indicó 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 demostraron que concentraciones de bis-FASI similares a las encontradas en los sitios de muestreo pueden alterar el comportamiento y los procesos metabólicos fundamentales de los organismos acuáticos. Aunque la toxicidad de los bis-FASI en humanos aún no se ha estudiado, otros PFAS más investigados están vinculados con el cáncer, la infertilidad y otros graves problemas de salud.